عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار خوشه های ذرات در بستر های سیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 704;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36728
- تاریخ دفاع
- ۱۶ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- فروغ اعظم افصحی
- استاد راهنما
- رحمت ستوده قره باغ
- چکیده
- با توجه به اهمیت شناسایی هیدرودینامیک بسترهای سیال شده در طراحی راکتورهای صنعتی، این تحقیق، بررسی رفتار خوشه های ذرات در یک بستر سیال شده متراکم با استفاده از داده های آزمایشگاهی حاصل از یک پروب فیبر نوری را مدنظر قرار داده است. پروب فیبر نوری شامل 4 فیبر فرستنده و 3 فیبر گیرنده نور با قطر 125 میکرون می باشد. سیگنال های حاصل از پروب پس از تقویت در آمپلی فایر، توسط سیستم جمع آوری داده ها، ذخیره شده و برای تجزیه و تحلیل های بعدی و انجام محاسبات تعیین سرعت و اندازه خوشه ها مورد استفاده قرار می گیرند. آزمایش ها در یک بستر سیال به ارتفاع 2 متر و قطر داخلی 15 سانتی متر، در رژیم جریان حبابی و برای ذرات شن با قطر متوسط 280 و 490 میکرون صورت گرفته است. به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر مشخصه های رفتاری خوشه ها یعنی سرعت و اندازه آن ها، آزمایش ها در سرعتهای مختلف جریان گاز و فواصل متفاوت از دیواره بستر (1 ، 8/0، 6/0، 4/0، 2/0 ،0 r/R=) در 4 ارتفاع از توزیع کننده (5، 10، 15 و 20 سانتی متر) انجام شده است. به طورکلی، با افزایش سرعت گاز، سرعت و اندازه خوشه ها افزایش می یابد. نرخ افزایش سرعت برای خوشه ذرات بالارونده در مرکز و خوشه های پایین رونده در دیواره بیشتر است. نتایج حاصل بیانگر وجود خوشه های ذرات بالا رونده و پایین رونده به طور همزمان و در هر موقعیتی از بستر می باشد. با این حال، در هر مقطع از بستر و برای فواصل مختلف از توزیع کننده، جهت حرکت کلی خوشه ها در نقطه ای (نقطه وارونگی) در محدوده 7/0-6/0r/R=، برای فواصل مختلف از توزیع کننده تغییر می کند. وجود این نقطه به مفهوم حضور دو ناحیه مختلف می باشد: 1) ناحیه مرکزی بستر که در آن تغییر محسوسی در سرعت و اندازه خوشه های ذرات بالارونده و پایین رونده مشاهده نمی شود و 2) ناحیه دیواره بستر که در آن سرعت و اندازه خوشه ذرات بالارونده کاهش می یابد. اگرچه سرعت خوشه های پایین رونده در ناحیه دیواره تقریباً ثابت باقی می ماند اما بزرگترین اندازه بدست آمده برای خوشه های پایین رونده در این ناحیه ملاحظه می گردد. ارتفاع از توزیع کننده اثر چندانی بر سرعت و اندازه خوشه ها ندارد.
- Abstract
- To characterize the dynamic behavior of clusters as a hydrodynamic feature of dense beds, the local solid flow structure was investigated in the bubbling fluidized bed of sand particles. Extensive experiments were carried out using an optical fiber probe, measuring the velocity and the diameter of clusters. The results revealed that under all operating conditions, ascending and descending clusters co-exist at measuring locations. The locus of the inversion point at which the directions of the motion of the clusters are changed was determined. The velocity of the ascending clusters is function of both the superficial gas velocity and the position. With an increase in the superficial gas velocity, the velocity of ascending clusters decrease near the wall. The same trend was obtained for the diameter of the ascending clusters. However, velocity of the descending clusters mainly depends on superficial gas velocity and the largest clusters exist somewhere near the wall.
