تحلیل عددی پدیده نشست ذرات گرد و غبار در مبدل‌های حرارتی فشرده با استفاده از رویکرد لاگرانژی

Abstract

در این مقاله اثر اندازه ذرات در نشست آن‌ها برروی سطوح مبدل حرارتی فشرده به صورت عددی بررسی شده و تأثیر افزایش جرم ذرات و سرعت جریان بر نشست ذرات مطالعه گردیده است. تحلیل عددی فاز سیال با استفاده از رویکرد اویلری و مدل سازی نشست ذرات با استفاده از رویکرد لاگرانژی و مدل فاز گسسته (DPM) به همراه کدهای عددی تعریف شده در انسیس- فلوئنت انجام شده است. برای شبیه‌سازی اثرات توربولانسی از مدل SST K-ω استفاده گردیده است. مطالعه بر‌روی هندسه سه بعدی پنج ردیف کانال مبدل حرارتی فشرده انجام شده و جریان هوا با سرعت m/s 5-1 و همچنین ذرات با اندازه های مختلف از محل ورودی هوا، وارد آن شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که افت فشار جریان هوا با افزایش اندازه ذرات و جرم آن ها افزایش یافته است. همچنین نرخ نشست ذرات با افزایش اندازه آن‌ها افزایش یافته و ذرات جامد عمدتاً جلوی کانال و بر روی کنگره‌های ردیف اول و دوم کانال‌های پره نشست کرده‌اند. اثر ورود همزمان ذرات ریز و درشت به همراه یکدیگر بررسی شده و مشاهده گردید که احتمال نشست ذرات ریز در حضور ذرات درشت‌تر، افزایش می‌یابد.