مطالعه و بررسي تانك ته نشيني ثانويه مجهز به لاملا با استفاده از مدل فاز گسسته (DPM)

Study and Investigation of Secondary Sedimentation Tank Equipped with Lamella using Discrete Phase Model (DPM

فرايند پيش تصفيه ي آب هاي مورد استفاده در بخش هاي صنعتي به منظور سختي زدايي و جلوگيري از تشكيل رسوب در تبخيركننده ها، داراي اهميت است. زلال ساز هاي مجهز به لاملا باعث بهبود فرآيند تصفيه و كاهش هزينه مي گردد. در پژوهش حاضر با بهره گيري از ابزار CFD جريان داخل تانك ته نشيني مجهز به لاملا مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از مدل فازگسسته (DPM) و با توجه به كوپلينگ دو طرفه بين فاز اصلي (سيال) و فاز گسسته (ذرات)، مسير حركت ذرات رديابي شده اند. مدل توربولانسk-ε RNG به منظور شبيه سازي جريان چرخشي موجود داخل تانك استفاده شده است. محاسبه بازدهي حذف تانك ته نشيني درحالت حضور يا عدم حضور لاملا، اندازه مختلف ذرات و زواياي مختلف لاملا از جمله مطالعات و بررسي هاي صورت گرفته در پژوهش حاضر است. نتايج پژوهش نشان مي دهد، وجود لاملا، با بهبود مشخصات تاثيرگذار بر فرآيند ته نشيني، از جمله سرعت بالاروندگي آب، انرژي توربولانسي جريان و كاهش حجم ناحيه ي چرخش باعث افزايش بازدهي حذف ناخالصي تانك به ميزان 6/47 درصد مي گردد. از سويي ديگر وجود لاملا ثبات در ميزان بازدهي حذف ناخالصي در دبي هاي مختلف را به دنبال دارد. مطالعه پارامتري بر روي زواياي مختلف لاملا نشان مي دهد تغيير زاويه از 60 به 45 درجه، افزايش 14/66 درصدي در ميزان بازدهي را در پي دارد.

Water softening and preventing of scaling in evaporators are very important in industrial water treatment processes. Lamella clarifiers improve the treatment process and decrease its related costs. In the present study, by using a CFD approach, the flow inside the sedimentation tank equipped with lamella has been studied. By using the Discrete Phase Model (DPM) and due to the two-way coupling between the main phase (fluid) and the discrete phase (particles), the particles motion has been traced. The turbulence model k-ε RNG is used to simulate the flow inside the sedimentation tank. The influence of employing lamella plates and their inclination angle as well as size of particles have been conducted. Results showed that using lamella inside the tank, by tuning the rising velocity of water, turbulent flow energy, and reduction of the rotational area volume, leads to increase of the tank particle removal efficiency by 6.47 percent. In addition, the presence of lamella causes a stability in the removal efficiency of sedimentation tank at different flow rates. A parametric study with the aim of investigating the effect of different angles of lamella on the tank efficiency shows that changing the angles of the plates from 60 to 45 degrees increases the efficiency by 14.66 percent.