بررسی عددی تأثیر محرک پلاسما بر بهبود عملکرد یک جداساز سیکلونی هوا-ذرات جامد

Abstract

در مقاله حاضر، تأثیر جریان ثانویه ناشی از محرک پلاسما بر الگوی جریان درون یک سیکلون و عملکرد جداسازی ذرات جامد آن به صورت عددی بررسی شده است. برای حل معادلات از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، تأثیر پارامترهای مؤثر از قبیل ولتاژ اعمالی محرک پلاسما، آرایش محرک‌های پلاسما، سرعت جریان ورودی به سیکلون و اندازه ذرات جامد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که در حضور محرک پلاسما درون سیکلون، با کاهش سرعت جریان ورودی به سیکلون، عملکرد جداسازی افزایش می‌یابد. همچنین مشاهده گردید که عملکرد جداسازی سیکلون در حضور محرک پلاسما در تمامی ذرات با قطرهای مختلف بین 1 الی 2 میلی‌متر، نسبت به سیکلون بدون حضور پلاسما افزایش می‌یابد و مقدار این افزایش بازده در ذرات با قطر بزرگ‌تر (2 میلی‌متر)، بیشتر می‌باشد. نتایج حاکی از آن است که با افزایش ولتاژ اعمالی به محرک‌های پلاسما، بیشینه سرعت مماسی درون سیکلون و عملکرد جداسازی آن افزایش می‌یابد. همچنین آرایش قرارگیری محرک‌های پلاسما تأثیر قابل‌توجهی بر الگوی جریان و عملکرد جداسازی ذرات درون سیکلون دارد، به نحوی که نصب یکنواخت محرک‌های پلاسما در کل ارتفاع بخش استوانه‌ای سیکلون (آرایش نوع یک) موجب بهبود عملکرد جداسازی ذرات نسبت به سایر آرایش‌ها می‌گردد. همچنین نتایج نشان‌دهنده این است که استفاده از محرک پلاسما درون سیکلون موجب بهبود 5/26 درصدی عملکرد جداسازی سیکلون نسبت به حالت بدون محرک پلاسما می‌شود.