مطالعه عددی حرکت گندم در داخل سیکلون جداکننده استرماند با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

ماشین های کشاورزی

مقاله 8، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 22، 1400، صفحه 231-246   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v11i2.79613

نویسندگان

ساجد نعیمی دیزجیکان¹؛ غلامحسین شاهقلی^{* 1}؛ عادل رضوانی وند فنائی²؛ وحید رستم پور²

¹گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

²گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

سیکلون‌ها از جمله جداکننده‌های گریز از مرکز هستند که به‌دلیل سادگی و هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین مورد توجه قرار گرفته‌اند. بازده جمع‌آوری ذرات و افت فشار دو پارامتر کلیدی در عملکرد سیکلون‌ها می‌باشند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک ابزار قدرتمند برای پیش‌بینی رفتار جریان در طیف گسترده‌ای از طراحی و شرایط عملیاتی است که با حل عددی معادلات ناویر استوکس درک بهتری از حل عددی آشفتگی می‌دهد. در این مطالعه از یک سیکلون استرماند بازده بالا برای مطالعه رفتار گندم در داخل سیکلون استفاده گردید. برای رسم شبکه مسئله از نرم‌افزار گمبیت و برای حل معادلات بقا از نرم‌افزار کد تجاری انسیس فلوئنت 15 بهره گرفته شد. با توجه به عدد ماخ زیر 0.3 جریان، حلگر بر پایه فشار و از مدل SSTk-ω برای شبیه‌سازی آشفتگی جریان استفاده شد. با فرض رقیق بودن جریان گندم در داخل جریان هوا (کسر حجمی زیر 12%) فاز مجزا با ردیابی تعداد زیادی از ذرات از طریق میدان جریان محاسبه گردید. با توجه به اهمیت بالای میدان‌های فشار و سرعت و تاثیر مستقیم بر روی بازده عملکردی سیکلون، در سرعت‌های ورودی m s^-1 10، 12، 14، 16، 18 و 20 و نرخ جرمی جریان kg s^-1 0.08 پارامترهای فشار استاتیک، فشار کل، سرعت محوری، سرعت مماسی، شدت آشفتگی و سایش با همدیگر مقایسه شد. همچنین بازده جمع‌آوری برای سرعت‌های فوق به‌دست آمد. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط سرعت ورودی m s^-1  16 بهترین عملکرد را دارا بود.

کلیدواژه‌ها

استرماند؛ افت فشار؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ سیکلون

مراجع