عنوان پایان‌نامه
بررسی هیدرو دینامیک بستر سیال گاز-جامد در دمای بالا با استفاده از نمودار بازگشتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63094;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1440.
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- فروغ شریفی
- استاد راهنما
- رضا ضرغامی
- چکیده
- چکیده در این پژوهش رفتار هیدرودینامیک بستر سیال دما بالا با استفاده از نمودار بازگشتی و همچنین تحلیل کمی بازگشتی به دلیل توانایی قابل‌توجه این روش‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. به همین منظور سری زمانی سیگنال های نوسان فشار در سرعت‌های متفاوت ظاهری گاز ورودی برای ذرات شن و ذرات FCC جمع‌آوری گردید. افزایش سرعت ظاهری گاز برای ذرات شن در دمای 300 درجه سانتی‌گراد سه ناحیه هیدرودینامیکی مختلف را نشان داد. در سرعت های کم، افزایش سرعت منجر به رشد ساختارهای ماکرو گردید. با افزایش بیشتر سرعت تأثیر ساختارهای ریزتر روی هیدرودینامیک افزایش یافت. همچنین افزایش بیشتر سرعت به تغییر رژیم جریان از حبابی به درهم منجر شد. نتایج کیفی به دست آمده از نمودار بازگشتی با استفاده از تحلیل کمی بازگشتی نیز تأیید گردید. با بررسی نمودارهای متغیرهای کمی بازگشتی مشاهده شد با افزایش دما نقطه انتقال رژیم برای ذرات شن افزایش یافت. همچنین مشاهده شد که در یک سرعت مشخص برای ذرات شن با افزایش دما تا 300 درجه سانتی‌گراد اندازه حباب‌ها افزایش می‌یابد و پس از آن کوچک می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد تعداد پیک‌ها در سیگنال با مقیاس دقیق 7 در تحلیل تبدیل موجک ارائه‌دهنده تعداد حباب‌های عبوری از محل اندازه‌گیری فشار در مدت زمان نمونه‌برداری است که برای ذرات شن در دمای 300 درجه سانتی‌گراد به حداقل مقدار خود می‌رسد. برای ذرات FCC در یک سرعت مشخص با افزایش دما تا 400 درجه سانتی‌گراد، پارامتر قطعیت افزایش یافت که نشان‌دهنده افزایش اندازه حباب‌ها با افزایش دما می‌باشد. در پایان بزرگ‌ترین نمای لیاپانف مثبت سیستم بستر سیال با استفاده از پارامتر قطعیت برای ذرات شن محاسبه گردید که نشان می‌دهد سیستم بستر سیال دما بالا یک سیستم آشوبناک است.
- Abstract
- Abstract In this work the effect of temperature on the hydrodynamics of bubbling gas–solid fluidized beds was investigated using recurrence plot (RP) and recurrence quantification analysis (RQA). For this purpose, pressure fluctuations signals were measured in a fluidized bed for sand and FCC particles in different gas velocities and temperatures. Results for sand particles indicated three different regions in the hydrodynamic behavior of the bed when superficial gas velocity increased in constant temperature. At low velocities the macro structures became dominated, further increasing indicated the influence of finer structures on the hydrodynamics and eventually flow regime changed from turbulent to bubbling. The results also showed by increasing temperature up to 300 ?C bubbles grew up to a maximum diameter, after which bubbles became smaller. Considering the principles of Wavelet analysis, the number of peaks in the scale seven detail signals represented the number of bubbles passing through pressure probe measurement region which they were at least at 300 ?C. For FCC particles at a specific velocity determinism increased by increasing temperature, indicated bubbles size increase. Using the determinism equation the largest positive Lyapunov exponents were estimated. It's demonstrated that a bubbling fluidized bed at high temperature is a deterministic chaotic system. Keywords: High temperature fluidization, hydrodynamics, pressure fluctuations, recurrence plot, recurrence quantification analysis
