بررسی اثر تعویض هدایت کننده ورودی روی رفتار هیدرودینامیکی جداکننده گرانشی سه فازی صنعتی دارای بوت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

جدا کننده های سه فازی گرانشی در صنعت برای جدایش فازهای غیر قابل امتزاج مورد استفاده قرار می گیرند. در اینمقاله با بکارگیری روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) اثر تعویض هدایت کننده ورودی روی رفتار هیدرودینامیکی یک جداساز سه فاز صنعتی دارای بوت، که تاکنون هیچ پژوهشی روی این نوع جداسازها به منظور بررسی اثر تجهیزات داخلی انجامنشده، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی جداکننده مورد نظر، از ترکیب مدل های چند فازی حجم سیال(VOF) و مدل فاز ناپیوسته (DPM) استفاده شده و اثر مدل های آشفتگی مختلف (مدل k-ε، مدل k-ω و مدل تنش رینولدز (RSM) برای ترکیب شدن با مدل چند فازی مورد نظر، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اعتبار سنجی، نتایج مدل سازی با داده مربوط به جداکننده صنعتی مورد نظر واقع در جنوب ایران، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که اگرچه استفاده از مدل RSM به دلیل دقت بیشتر این مدل در محاسبه تنش رینولدز، کمترین خطای نتایج شبیه سازی را نسبت به سایر روش های آشفتگی، داشته است ولی به دلیل نیاز این مدل به زمان و هزینه محاسباتی بالا در مقیاس های صنعتی وهمچنین به دلیل اختلاف خطای کم بین مدل برای ترکیب شدن با مدل k-ε و RSM (اختلاف 1/2%)، استفاده از مدل k-ε برای ترکیب شدن با مدل چند فازی، جهت شبیه سازی جریان آشفته درون جداکننده سه فازی صنعتی، توصیه می گردد. نتایج این تحقیق با استفاده ازمدل مورد نظردر بررسی اثر تعویض هدایت کننده ورودی (تغییر زاویه ورودی و تغییر نوع ورودی) نشان داد که با تعویض هدایتکننده ورودی از نوع ساده زاویه دار به نوع پره دار، بهبود عملکرد جداکننده از نظر رفتار داخلی جریان مشاهده شده است.