عنوان پایان‌نامه
بررسی هیدرودینامیک بستر سیال گرم با استفاده از ذرات پلیمری در نزدیکی نقطه نرم شدگی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1748.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75300
- تاریخ دفاع
- ۰۲ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- آیدا رفیع
- استاد راهنما
- نوید مستوفی
- چکیده
- در این مطالعه، هیدرودینامیک بستر سیال گرم با استفاده از ذرات پلیمری در نزدیکی نقطه نرم¬شدگی مورد بررسی قرار گرفت. با ایجاد نیروهای بین¬ذره¬ای مصنوعی در بستر حاوی ذرات پلیمری سعی بر آن شد که بتوان بستر سیال گرم در دماهای بالا را در دماهای پایین شبیه¬سازی کرده و تأثیر همزمان این نیروی هیدرودینامیک و بین¬ذره¬ای را بررسی نمود. آزمایش¬ها در بستری با قطر 5 سانتی¬متر و بر روی ذرات پلی¬اتیلن با اندازه میانگین 5/3 میلی¬متر و در دماهای 25، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درجه سانتی¬گراد صورت پذیرفت. نتایج افت فشار بستر و حداقل سرعت سیالیت گزارش شده و نوسانات فشار در حوزه زمان و فرکانس مورد بررسی قرار گرفتند. با بررسی افت فشار بستر نسبت به دما نشان داده شد که با افزایش دما تغییر رفتار سیالیت بستر به ترتیب از گروه D به B، A و سپس C صورت می گیرد. هم¬چنین حداقل سرعت سیالیت با افزایش دما ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است. دلیل این امر تقابل نیروی بین¬ذره¬ای و نیروی هیدرودینامیک است. با افزایش دما از 25 تا 60 درجه سانتی¬گراد تغییرات چندانی در انحراف استاندارد نوسان¬های فشار (در حوزه زمان) مشاهده نشد. با افزایش بیشتر دما ، انحراف استاندارد شدت و دامنه¬ تابع چگالی طیفی (در حوزه فرکانس)، انرژی ساختار ماکرو (در حوزه فرکانس) افزایش می¬یابند که نشان دهنده افزایش اندازه حباب در بستر به دلیل به هم پیوستن حباب های ریز با بالا رفتن سطح نیروی بین¬ذره¬ای و غلبه این نیرو بر نیروی هیدرودینامیک می¬باشد.
- Abstract
- The hydrodynamics of fluidized bed of polyethylene particles near their softening point was studied in order to increase and adjust the level of artificial cohesive interparticle forces in a gas–solid fluidized bed.This technique is used to simulate the phenomena occurred at high temperatures at relatively low temperatures. Experiments were carried out in a laboratory scale column with an inner diameter of 0.05 meter and the temperature was ranging from 25 to 100 °C. The pressure drop and pressure fluctuations were recorded. The analysis of experimental results demonstrated that interparticle forces have a great influence on the hydrodynamic properties of fluidized beds. It was found that the minimum fluidization velocity first decreases and then increases by increasing the interparticle forces in the bed. The results also indicated that enhancing the interparticle forces in the bed can alter the fluidization behavior of the bed from Geldart group D behavior to Geldart group B, then A and even Geldart group C. At temperatures between 25 to 60 °C, there is no remarkable change in the standard deviation of pressure fluctuations. However, increasing temperature increases the standard deviation and the intensity and amplitude of power spectrum density function and energy of macro structures, indicating the coalescence in bed and therefore formation of larger bubbles. Aforementioned changes happen because the level of interparticle forces is increased and they become dominant over hydrodynamic forces
