بررسی تجربی و عددی اثر جریان آشوبناک بر اختلاط سیالات بسیار لزج | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 18, Volume 17, Issue 11, 1396, Pages 151-160 PDF (1.63 M) | ||
| Author | ||
| امیر توحیدی* | ||
| استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاهآزاداسلامی،واحدیادگار امام خمینی (ره) شهرری،تهران | ||
| Abstract | ||
| در مطالعه حاضر، اثر جابجایی آشوبناک بر اختلاط درون یک همزن جریان آرام بهصورت تجربی و عددی بررسی شده است. همزن شامل دو روتور و یک استاتور استوانهای با سطح مقطع دایروی است به صورتی که میتوان سرعت چرخش روتورها را با زمان کنترل نمود. این نوع همزن در صنایع غذایی و دارویی کاربرد فراوان دارد. عملکرد همزن بهصورت تجربی از طریق تزریق رنگ و ثبت تصاویر مورد بررسی قرار گرفت و به صورت عددی نیز اثر جریان آشوبناک بر اختلاط با ردگیری لاگرانژی ذرات، محاسبه میزان کشیدگی المانهای سیال و ایجاد مقاطع پوآنکاره بهصورت کمی و کیفی نتایج تجربی نشان میدهد با اغتشاش سینوسی اعمال شده به سرعت دورانی روتورها نواحی ضعیف اختلاط در طول زمان از بین رفته و ذرات سیال به خوبی در سطح همزن پخش میشوند. با استفاده از شبیهسازی عددی نیز نشان میدهند هنگامی که سرعت دورانی روتورها متغیر است جریان درون همزن حساس به شرایط اولیه میباشد که این امر یکی از شاخصههای مهم جریان آشوبناک است. همچنین با محاسبه مقدار کشیدگی المانهای سیال نشان داده شد که مقدار متوسط نمایی کشیدگی در جریان آشوبناک نسبت به جریان غیر آشوبناک افزایش 2 برابری دارد. در این تحقیق بر اساس مفاهیم علمی و کاربردی تئوری آشوب در مکانیک سیالات، راندمان همزن های دور پایین در اختلاط سیالات بسیار لزج بدون افزایش انرژی مصرفی، افزایش چشمگیری یافته است. | ||
| Keywords | ||
| همزن آشوبناک; اختلاط; سیال بسیار لزج; جریان آرام | ||
|
Statistics Article View: 381 PDF Download: 545 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,857 |
| Article View | 27,862,662 |
| PDF Download | 18,475,147 |