شبيه سازي تاثير تغييرات فشار محيط بر عملكرد جداكننده دو مرحله اي واسطه سنگين آزمايشگاهي

از آنجا كه در جداكننده دو مرحله‌اي واسطه سنگين، بار ورودي تحت فشار اتمسفر به دستگاه وارد مي‌شود و اختلاف فشار سيال داخل دستگاه با محيط بيرون، از طريق تنظيم فشار معكوس در خروجي‌هاي غوطه‌ور و محصول مياني كنترل مي‌شود، بررسي تاثير فشار محيط بر عملكرد جداكننده اهميت دارد. در اين تحقيق، اثر فشار محيط بر الگوي جريان در اين جداكننده با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) مدلسازي شده است. بدين منظور، از مدل چندفازي حجم سيال (VOF) براي تعيين شكل اوليه و موقعيت هسته هوا در داخل جداكننده و از مدل فاز مجزا (DPM) براي توصيف جريان ذرات جامد استفاده شد. آشفتگي با استفاده از مدل تنش رينولدز (RSM) توصيف شده است. شبيه‌سازي در فشار 1 اتمسفر(در سطح آب‌هاي آزاد )، 0.86 اتمسفر (در ارتفاع 1250 متر از سطح دريا) و 0.64 اتمسفر (در ارتفاع 3500 متر از سطح دريا) انجام شد. بر اساس نتايج شبيه‌سازي، تغيير در فشار محيطي منجر به تغييراتي در ميدان جريان، پارامترهاي ماكروسكوپيك و عملكرد جداكننده مي‌شود. اعتبار نتايج شبيه‌سازي با مقايسه و انطباق بر نتايج آزمايشگاهي حاصل از يك دستگاه جداكننده شفاف ساخته شده به همين منظور تائيد شده است. نتايج تحقيق حاضر نشان داد كه با كاهش فشار محيط، مقدار خطاي احتمال (Ep) كاهش و بازيابي واسطه افزايش مي‌يابد، اما مقادير اين تاثيرات كمتر از 2 % به دست آمد. لذا مي‌توان از جداكننده واسطه سنگين گريز از مركز دو مرحله‌اي در موقعيت‌هاي مكاني با ارتفاع مختلف از سطح دريا بدون اين كه خللي در عملكرد جداكننده ايجاد شود، استفاده نمود.