طراحي و شبيه سازي سيكلون هاي ايستگاه ورودي گلز شهر كومان به كمك ديناميك سيالات محاسباتي و الگوريتم ژنتيك

ذرات جامد معلق موجود در گاز طبیعی باعث خوردگی، ایجاد ساییدگی و بروز بسیاری مشكلات اساسی در سیستم انتقال و توزیع گاز طبیعی می شوند. اندازه گیری های انجام گرفته در شبكه توزیع گاز شهر كرمان، غلظت بالای پودر سیاه را نشان داد و مشخص كرد كه سیستم فیلتراسیون فعلی كارایی لازم برای حذف ذرات جامد را ندارد. از این رو با توجه به اندازه ذرات پودر سیاه برای جداسازی آنها استفاده از سیكلون های جدا كننده، قبل از سیستم فیلتراسیون پیشنهاد شد . در این مطالعه، سیكلون های مورد نیاز برای جداسازی پودر سیاه از گاز طبیعی برای ایستگاه CGS شماره ۱ شهر كرمان، طراحی شده و سپس با در نظر گرفتن توریع اندازه ذرات به كمك دینامیك سیالات محاسباتی، شبیه سازی و كارای آنها در شرایط مختلف بررسی شده است. به علت وجود جریان چرخشی درون سیكلون، برای مدلسازی جریان آشفته از مدل رینولدز استرس و برای ذرات جامد از مدل لاگرانژین فاز پراكنده استفاده شده است. برای این جداسازی، سیكلون استایر مند با راندمان بالا انتخاب شده است. به منظور افزایش راندمان این نوع سیكلون و جلوگیری از خروج مستقیم ذرات به محض ورود به داخل سیكلون، طول داخلی گئودابه یاب با استفاده از الگوریشم ژنتیكك بهیه شد براساس دبی گاز ورودی و قطر برشی ، سیكلون مورد نیاز طراحی و تعداد آن ها محاسبه شده است. سیكلون در فشاری معادل با psi ۱۰۰۰، دمای ۲۰ درجه سانتیگراد و حداكثر ظرفیت ایستگاه CGS شماره ۱ طراحی شده است. در طراحی سیكلون سعی شده است كه استانداردهای انجمن مهندسین مكانیك آمریكا برای مخازن تحت فشار رعایت شود . قطر داخلی سیكلون طراحی شده برابربا ۵۵ سانتی متر بوده، كه درون پوسته ای با قطر داخلی برابر با ۸۱/۵ سانتیمتر قرار می گیرد. مخزن جمع آوری ذرات به صورت عمودی در انتهای سیكلون نصب می شود. برای اعتبارسنجی شبیه سازی آنجام شده از روش همگرایی شبكه استفاده شده است