بررسی تاثیر گرانروی بر عملکرد جداکننده دو مرحله‌ای گریز از مرکز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

• Published in: Ravishʹhā-yi taḥlīlī va ʻadadī dar muhandisī-i maʻdin (Journal of analytical and numerical methods in mining engineering) Vol. 10; no. 23; pp. 91 - 106
• Main Authors: محسن آقایی, رضا دهقان, علی اکبر دهقان, حجت نادری
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Yazd University 01-07-2020
• Subjects: جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز; دینامیک سیالات محاسباتی; مدل تنش رینولدر; مدل فاز مجزا; هسته هوا
• ISSN: 2251-6565; 2251-6565
• DOI: 10.29252/anm.2019.12439.1406

جداکننده‌های دو مرحله‌ای گریز از مرکز، جدیدترین نسل جداکننده‌های ثقلی مورد استفاده در پرعیارسازی و جدایش مواد معدنی هستند. رفتار و الگوی جریان در این جداکننده‌ها بسیار پیچیده است. یکی از پارامترهای کلیدی موثر بر عملکرد و کارایی جداکننده‌های دو مرحله‌ای گریز از مرکز، گرانروی سیال ورودی به جداکننده است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر گرانروی و چگالی سیال بر عملکرد و میدان جریان داخل یک جداکننده دو مرحله‌ای گریز از مرکز، از رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مدل فاز مجزا (DPM) استفاده شد. به همین منظور، مدل‌های حجم سیال و تنش رینولدز به ترتیب برای شناسایی سطح اشتراک بین هسته هوا و سیال ورودی و آشفتگی مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش گرانروی و چگالی سیال، سرعت مماسی داخل جداکننده و حجم هسته هوا کاهش می‌یابد که منجر به کاهش کارآیی جدایش می‌شود. همچنین به دلیل افزایش مقاومت سیال، بازیابی واسطه در جریان شناور افزایش می‌یابد. با افزایش گرانروی سیال از 3-10×1 به 3-10×09/3 پاسکال ثانیه، مقدار بازیابی واسطه در مراحل اول و دوم جداکننده به ترتیب 56 و 24 درصد افزایش می‌یابد، حجم هسته هوا به ترتیب 39 و 30 درصد کاهش می‌یابد و خطای احتمال (Ep) نیز به ترتیب 98 و 131 درصد افزایش می‌یابد. افزایش سهم ذرات راه یافته به محصول میانی و نیز کاهش دقت جدایش در اثر افزایش گرانروی سیال از نتایج برجسته تحقیق حاضر بود که با استفاده از ردیابی ذرات فاز گسسته مشاهده شد.