عنوان پایان‌نامه
تشخیص کیفیت سیالیت دربسترهای سیال بااستفاده ازدیده بانی صوتی بستر
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 772.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39955
- تاریخ دفاع
- ۱۵ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- نسیم صالحی نیک
- استاد راهنما
- رحمت ستوده قره باغ
- چکیده
- روش‌های مختلفی برای اندازه گیری پارامترهای هیدرودینامیکی بسترهای سیال وجود دارد که به دو دسته اصلی روش‌های تداخلی و غیر تداخلی تقسیم می‌شوند. وسایل اندازه‌گیری باید در محدوده وسیعی از شرایط قابل استفاده بوده همچنین کم‌هزینه و قابل‌اطمینان باشند. از سوی دیگر اندازه‌گیری‌ها باید در لحظه و به صورت پیوسته باشند. روش دیده بانی صوتی، به عنوان یک روش غیر تداخلی، می‌تواند برای تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی در بسترهای سیال مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق آزمایش‌ها در یک بستر سیال به ارتفاع 2 متر و قطر داخلی 15 سانتی‌متر در رژیم جریان حبابی و برای ذرات شن با قطر متوسط 167، 187، 230، 356 و560 میکرومتر صورت گرفت. به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف روی هیدرودینامیک بستر سیال، آزمایش‌ها در سرعت‌های مختلف جریان گاز و برای بستری از ذرات در ارتفاع‌های مختلف انجام شد. سیگنال‌های صوتی ثبت شده توسط میکروفن در شرایط عملیاتی مختلف در دو حوزه زمان (تحلیل آماری) و فرکانس (تبدیل فوریه سریع و زمان کوتاه) تجزیه و تحلیل شدند. از نتیجه‌های کلی این تحقیق می‌توان به این نکته اشاره نمود که تغییرات انحراف استاندارد سیگنال‌های صوتی با سرعت گاز در محدوده مشخصی خطی بوده و دو نقطه انتقال در آن مشاهده می‌شود که نقطه انتقال اول مربوط به سیالیت ذرات با سایز کوچکتر در مخلوط ذرات و نقطه انتقال دوم سرعت حداقل سیالیت واقعی بستر است. در مورد سیگنال‌های صوتی دو مقدار بیشینه موجود روی منحنی تغییرات درجه اوج (گشتاور چهارم آماری) برحسب سرعت ظاهری گاز وجود دارد که مربوط به نقاط انتقال اول و دوم است. با انتقال داده‌ها به حوزه فرکانس تغییرات در رژیم‌ها و نقاط انتقال از روی وضعیت و شکل پیک‌های موجود در تابع چگالی قابل تشخیص است.
- Abstract
- In the processes involving the movement of solid particles, acoustic emissions are caused by particle friction, collision and fluid turbulence. Particle behavior can therefore be monitored and characterized by assessing the sound signals. The experiments were carried out in a gas–solid fluidized bed made of a Plexiglas pipe of 15 cm inner diameter and 200 cm height. Sand particles with mean sizes of 167, 187, 230, 356 and 560 ?m and particle density of 2640 kg/m3 were used. The experiments were carried out at different gas velocities and static bed heights. The recorded sound signals using microphone were analyzed at time (statistical) and frequency (Fourier transform and mean frequency) domains. It was found that it is possible to determine minimum fluidization velocity from curves representing the kurtosis or skewness of sound signals against superficial velocity. Initial minimum fluidization velocity, corresponding to onset of fluidization of finer particles in the solids mixture, at which isolated bubbles occur, was also detected by this methods. Also, it is possible to determine regime transition and the type of the bubbles in bubbling regime by analyzing data in frequency domain. It was shown that the acoustic emission measurement is highly feasible as a practical method for monitoring the hydrodynamics of gas-solid fluidized beds.
