تحلیل جریان سیال غیر نیوتنی در مبدلهای قاب و صفحه‌ای به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

امروزه مبدلهای صفحه‌ای برای گرم و سرد کردن جریان‌های مختلف کاربرد زیادی در صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی دارند. چون بسیاری از سیالات استفاده شده در این صنایع خواص رئولوژیکی غیر نیوتنی دارند، در این تحقیق به کمک دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD دو بعدی، رفتار جریان محلول کربوکسی متیل سلولز (CMC) در غلظت‌های وزنی 5/0 تا 2 درصد، به عنوان سیال غیر نیوتنی پاورلا در محدوده رینولدز 10 تا 300 و دمای ثابت (20 درجه سانتیگراد)، در زوایای مختلف شورون مبدلهای صفحه‌ای تحلیل شده است. برای ایجاد هندسه و شبکه‌بندی، حل معادلات حاکم با روش حجم محدود و تحلیل دینامیکی نتایج به‌ترتیب از نرم‌افزارهای Gambit ،FLUENT و Techplot استفاده شده است. در نهایت روابط عدد رینولدز و ضریب اصطکاک تعیین و تأثیر زاویه شورون و پارامترهای رئولوژیکی بر ضریب اصطکاک و رژیم جریان بررسی شده است. نتایج حاصل از محاسبات CFD با اطلاعات تجربی مقایسه و همخوانی خوبی بین آنها دیده شد.