مدلسازی CFD هیدروسیکلون-پیش بینی سایز برش

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مدلسازی CFD هیدروسیکلون-پیش بینی سایز برش

عنوان لاتین

CFD modelling of hydrocyclone—prediction of cut size

رفتار جریان در هیدروسیکلون کاملاً پیچیده می باشد. این پیچیدگی فرآیندهای جریان منجر به این شده است که طراحان بر معادلات تجربی برای تخمین عملکرد دستگاه، تکیه کنند. مقالات در رابطه با مدل های تجربی هیدروسیکلون دور از تلاش های مدل سازی جریان سیال با تعداد کم، بوده است. مدل های تجربی یک پارامتر دسته بندی سازی را اصلاح می کند، مانند سایز-برش، با ابعاد دستگاه و خواص دوغاب. اما، این ها تنها می تواند در نهایت های داده های آزمایشگاهی از آنچه پارامترهای مدل تعیین می کند، استفاده شود. از طرف دیگر، مدل های بر پایه تکنیک های دینامیک سیال محاسباتی (CFD) ثابت شده است که در شبیه سازی جریان سیال در هیدروسیکلون ها، و در پیش بینی راندمان جداسازی ذرات جامد در جداکننده برای محدوده وسیعی از شرایط طراحی و عملیاتی، قابل کاربرد می باشد. شکل و سایز یک جدا کننده هیدروسکلون تاثیر مستقیمی بر ساختار جریان داخلی فاز پیوسته و در نتیجه جداسازی فاز ذره ای دارد. هیدروسیکلون ها معمولاً یک ورودی تک دارند که جریان خوراک را نزدیک دیواره انتهایی بین پیداکننده گرداب و دیواره جانبی توزیع می کند. اثر قطر توپی، یعنی 10 و 20 میلیمتر و سرعت های آب ورودی (5.91-12.35 متر بر ثانیه) بر انشعاب و آب و دسته بندی ذره ای در هیدروسیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. سایز برش هیدروسیکلون، انجام شده در دانسیته خمیر بسیار پایین، با بکارگیری تکنیک مدلسازی فاز گسسته تخمین زده شده است. مطالعات نشان داد که با افزایش در سرعت جریان خوراک و کاهش در قطر توپی، تیزی سیکلون در جداسازی افزایش می یابد. دریافتیم که این پیش بینی ها مشابه و همسو با مشاهدات آزمایشگاهی می باشد.

The flow behavior in hydrocyclone is quite complex. This complexity of flow processes has led designers to rely on empirical equations for predicting the equipment performance. The publications on empirical models of the hydrocyclone far out-number few fluid-flow-modeling attempts. Empirical models correlate a classification parameter, such as the cut-size, with device dimensions and slurry properties. However, these can only be used within the extremes of the experimental data from which the model parameters were determined. On the other hand, models based on Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques have proven to be useful in simulating fluid flow in hydrocyclones, and in predicting the separation efficiency of solid particles in the separator for a wide range of operating and design conditions. The shape and size of a hydrocyclone separator has a direct influence on the internal flow structure of the continuous phase and, thereby, the separation of the particulate phase. Hydrocylcones usually have a single inlet that distributes the feed stream near the end wall between the vortex finder and the sidewall. Effect of spigot diameter, i.e., 10 and 20 mm and inlet water velocities (5.91–12.35 m/s) on the water splits and particle classification in the hydrocyclone have been studied. The cut size of the hydrocyclone, operated at very low pulp density, has been predicted using discrete phase modeling technique. The studies revealed that with an increase in feed flow rate and decrease in spigot diameter the cyclone sharpness of separation improves. These predictions were found similar in line with the experimental observations.