Other language title :
افت فشار برج جذب آكنده نامنظم در رژيم جريان گذرا
Title of article :
Pressure drop in Randomly Packed Absorption Tower in Transient Flow Regime
Author/Authors :
Sharafi, Gita Department of Chemical Engineering University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran , Rahimi, Rahbar Department of Chemical Engineering University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran , Zivdar, Morteza Department of Chemical Engineering University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
Abstract :
In this work computational fluid dynamics is used to describe the fluid flow across a randomly
packed absorption tower. The CFD simulation method is employed on a packed tower that is packed
with 1cm Raschig rings. Tower is 175cm in height. Air flow rate range was 1.5 to 5 m/s. The measured
pressure drops were in 1.5 to 12 Pascal per height of tower in meter. The Klerk’s approach is examined
to define the influence of confining walls on pressure drop in packed areas. It is concluded that CFD
model that uses the Klerk’s definition of radial porosity distribution is a successful way for pressure
drop prediction in packed beds. Model prediction of dry pressure drop is about 4% lower than the
experimental measurements. Ergun’s pressure drop prediction is compared with that of Reichelt’s
using averaged and distributed porosity profiles. In both methods Ergun’s approach in comparison
with Reichelt’s approach has %6 lesser error in dry pressure drop prediction.
Farsi abstract :
در اين پژوهش از روش ديناميك سيالات محاسباتي براي توصيف جريان در بستر آكنده برج جذب با آكنه هاي نامنظم پرداخته شده است. در اين بررسي برجي در مقياس نيمه صنعتي با آكنه هاي راشيگ 1 سانتيمتري بوسيله ديناميك سيالات محاسباتي مورد شبيه سازي در مقياس ماكرو قرار گرفته است. ارتفاع برج در حدود 175 سانتيمتر است. محدوده سرعت هوا 1/5 الى 5 متر بر ثانيه و افت فشار اندازه گيري شده 1 / 5 الى 12 پاسكال بر واحد متر است. پديده اثر ديواره كه منجر به توزيع تخلخل شعاعي در ناحيه آكنده ميشود با ديدگاه كلرك بيان شده است. تعريف توزيع تخلخل شعاعي كلرك در مدل CFD در پيش بيني افت فشار حاصل از محيط آكنده با آكنه هاي راشيگ موفق بوده است. پيش بيني افت فشار خشك توسط مدل تنها در حدود 4% با نتايج آزمايشگاهي اختلاف دارد. ديدگاه پيش بيني افت فشار ارگان، در دو حالت بررسي با تخلخل متوسط و توزيع تخلخل شعاعي، با ديدگاه رايكلت مورد مقايسه قرار گرفته است. در اين بررسي ديدگاه پيش بيني افت فشار براساس رابطه ارگان در هر دو روش به نسبت ديدگاه رايكلت در پيش بيني داده هاي آزمايشگاهي دقيق تر بوده و تنها 6٪ از نتايج آزمايشگاهي اختلاف داشت.
Keywords :
computational fluid dynamics , random packing , absorption packed tower , pressure drop