عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی عددی سیکلون واسطه سنگین با استفاده از نرم افزار فلوئنت
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2025;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50776
- تاریخ دفاع
- ۰۴ دی ۱۳۹۰
- دانشجو
- مرتضی غلامی
- استاد راهنما
- اکبر فرزانگان
- چکیده
- دینامیک سیالات محاسباتی، بعنوان یک روش جدید بررسی خواص سیال در مکانیک سیالات مطرح شده است. این دانش جدید بسرعت کارایی خود را در علوم مرتبط با جریان سیال به اثبات رسانده است. یکی از روش های شناخت دقیق تر خواص سیال استفاده از این ابزار قدرتمند است. در این پروژه، ابتدا با معنای CFD آشنا می شویم. سپس معادلات مشخصه جریان سیال بعنوان مبنای دینامیک سیالات و CFD و نحوه جایگزینی این معادلات با عبارات ساده جبری (منفصل سازی) بعنوان هنر اصلی CFD و همچنین روش های مختلف منفصل سازی معرفی می شود. انواع مختلف شبکهها و مفهوم شبکه فیزیکی و محاسباتی نیز بیان می شود. سپس چند تکنیک ساده مورد کاربرد در CFD برای جمع بندی مطالب بیان می شود و به معرفی نرم افزار Fluent و قابلیت های آن و همچنین انواع مدل های موجود در آن برای شبیه سازی اغتشاش و جریان چندفازی پرداخته می شود. در نهایت شبیه سازی ها جهت بدست آوردن پروفیل های سرعت محوری و همچنین هسته هوای مرکزی در DMC انجام می شود. شبیه سازی ها بصورت چندفازی در حضور ذرات مگنتیت، آب، هوا و ذرات زغال انجام شد و نتایج با داده های تجربی مقایسه شدند. مدل VOF جهت مدل کردن هسته هوا، مدل RSM برای مدل کردن اغتشاش و مدل Mixture جهت مدل کردن جریان چندفازی استفاده شد. همچنین از مدل DPM برای مدل کردن ذرات زغال استفاده شد. در نهایت منحنی توزیع سیکلون برای داده های شبیه سازی شده با منحنی توزیع تجربی مقایسه شد. نتایج حاصل تطبیق خوبی با نتایج تجربی دارند و نرم افزار Fluent در شبیه سازی جریان پیچیده DMC بسیار موفق عمل می کند
- Abstract
- Computational fluid dynamics has been proposed in fluid mechanics as a new method in analyzing fluid properties. This new knowledge quickly proved its performance in science related with fluid flow. A more accurate way of understanding the fluid properties is this powerful tool. In this project, firstly the CFD concept is presented. The characteristic equations of fluid flow as the fluid dynamics and CFD basic equations and how to replace these equations with simple algebraic expressions as a major art of CFD methods are introduced. Different types of mesh and the physical and computational mesh also are expressed. Fluent software and its capabilities and a variety of models to simulate the turbulence multiphase flow are introduced. Then the flow pattern simulation of DMC is performed with computational fluid dynamic and fluent software. Simulations are performed to give the axial velocity profile and the air-core. Multiphase simulations (air/water/medium) are performed with RSM model to predict turbulence dispersion, VOF model to achieve interface between air and water phases, Mixture model to give multiphase simulation and DPM model to predict coal particle tracking and partition curve. The numerical results are compared with experimental data and good agreement is observed.
