بررسي توان مصرفي و پديده هاي اختلاط در مخازن همزن دار تك فازي با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي(CFD)

اختلاط یكی از رایج‌ترین عملیات‌ها در فرایندهای شیمیایی است و شناخت الگوی جریان سیال می تواند كمك بسیار مهمی در بهینه سازی آن ایفا كند. در این تحقیق مطالعه مخزن همزندار با شش نوع تیغه كانكیو با استفاده از دینامیك سیالات محاسباتی (CFD) ارائه شده است. در مدل سازی چرخش پره ها از روش مش لغزنده (SM) استفاده شده است و مدل RNG-k-ε برای آشفتگی در نظر گرفته شده است. توان مصرفی این پره‌ها در سرعت های مختلف در حالت تك فازی بررسی شده است. نتایج با داده‌های بدست آمده از شبیه‌سازی پره راشتون استاندارد و پره راشتون با سطح معادل پره كانكیو مقایسه شده است. همچنین سرعت های متوسط مماسی، شعاعی و محوری برای نقاط مختلف مخزن بررسی شده است. نتایج بیانگر آنست كه توان مصرفی دقیقا به ابعاد و هندسه پره وابسته است و در جریان آشفته به عدد رینولدز بستگی چندانی ندارد.

Mixing is one of the most common operations in chemical processes and knowledge of fluid flow pattern can considerably help to optimizing the operation. In this work study of stirred tank with 6 types of concave blade with computational fluid dynamic (CFD) was presented. To modeling rotating of impeller, sliding mesh (SM) technique was used and RNG-k-ε modol was selected for turbulency. Power consumption of these blades was investigated in various speeds in single phase. The results compared with datas from simulation of standard rushton turbin and rushton impeller with surface equal of concave blade turbin. Also the mean tangential, radial and axial velocities in various points of tank was investigated. Results suggested that power consumption is exactly depending on impeller,s scale and geometry and in turbulent flow is relatively independent of Reynolds number.