مطالعه عددی اثر نیروهای بین ذرات زیست توده با ابعاد بزرگ بر اختلاط پیش از احتراق

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 42، خرداد 1400، صفحه 13-25   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

مهسا بقایی فر¹؛ مرتضی خیاط^{* 2}؛ محمد حسن نوبختی³

¹دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

²گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

³استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

شبیه‌سازی عددی گازدهی زیست‌توده در بستر شناوری با استفاده از یک رویکرد ترکیبی انجام شده است، به‌نحوی‌ که معادلات حاکم بر فاز گاز در چارچوب اویلری حل گردیده و ذرات جامد بر اساس روش ذرات درون سلولی چند فازی به روش ترکیبی اویلری-لاگرانژی با رویکرد بسته تصادفی مدل‌سازی شده‌اند و تأثیر عوامل عملیاتی مانند سرعت ورودی گاز به بستر، نسبت دانسیته ذرات داخل بستر و اندازه ذرات داخل بستر، بر کیفیت اختلاط، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهند که کیفیت اختلاط با افزایش سرعت ورودی به میزان هشت برابر کمترین سرعت شناوری، به عدد 97/0 و برای سرعت چهار برابر کمترین سرعت شناوری، به عدد 85/0 می‌رسد. با افزایش نسبت دانسیته ذرات زیست توده به ذرات ثابت بستر از 2/0 به 65/0، کیفیت اختلاط از عدد 86/0 به عدد 96/0 افزایش می‌یابد. همچنین با کاهش اندازه قطر ذرات زیست توده و ذرات بستر به ترتیب از 11 میلی متر به 8 میلی متر و 9/0 میلی‌متر به 6/0 میلی‌متر، کیفیت اختلاط از عدد 8/0 به عدد 95/0 افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

اختلاط؛ زیست توده؛ بستر شناوری حبابی؛ ذرات گروه گلدارت D

مراجع