مدلسازی عددی اثر دما و فشار ورودی بر چگالش بخار و تولید آنتروپی در جداساز فشار بالا | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 8، دوره 54، شماره 11، بهمن 1401، صفحه 2601-2620 اصل مقاله (2.34 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2022.21370.7438 | ||
| نویسندگان | ||
| سروش یوسفی؛ مازیار چنگیزیان* ؛ سید سعید بحرینیان | ||
| مرکز پژوهشی شبکههای گاز رسانی، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| جداساز فراصوت گاز - مایع یک نازل همگرا - واگرا است که میعان و تغییر فاز در سرعتهای بالاتر از صوت از خصوصیات عملکرد این دستگاه میباشد. جریان سیال، انتقال جرم و حرارت در جداسازهای فراصوت به دلیل بر هم کنش پیچیده جریان فراصوت و تغییر فاز به خوبی درک نشده است. در این پژوهش، از معادله حالت گاز ویریال و یک مدل ریاضی برای پیشبینی دقیق پدیده چگالش خود به خودی با استفاده از نظریههای هستهزایی و رشد قطره استفاده شده است. شعاع متوسط قطره و توزیع فشار حاصل شده از مدل عددی به خوبی با دادههای تجربی سازگار است. نتایج نشان داد با 3/5% کاهش دمای ورودی در فشار ثابت، شعاع متوسط قطرههای خروجی بیش از 40% افزایش یافت. همچنین، با حدود 40% افزایش فشار ورودی در دمای ثابت، بیشترین کسر جرمی مایع بیش از 90% افزایش یافت. بنابراین، استفاده از دمای پایین و فشار بالا در ورودی به منظور بهبود راندمان جداسازی ضروری است. همچنین، کمترین میزان نرخ تولید آنتروپی ناشی از تغییرات دما مربوط به بیشترین فشار و کمترین دما بوده و کمترین میزان نرخ تولید آنتروپی ناشی از تغییرات فشار مربوط به کمترین دما و فشار است. محاسبه عدد بیجان نشان داد که برگشت ناپذیری تحت تأثیر اثرات اصطکاک سیال در مقایسه با انتقال حرارت غالب است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| جداساز فراصوت؛ جریان دوفازی؛ چگالش خود به خودی؛ تولید آنتروپی؛ عدد بیجان | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,783 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,606 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,521 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,932,606 |