بررسي عوامل مؤثر بر نيروهاي وارده بر اسكوپ در يك ماشين سانتريفيوژ گازي در شرايط سه بعدي با روش DSMC

در اين مقاله به شبيه‌ سازي سه بُعدي اسكوپ درون روتور يك ماشين سانتريفيوژ گازي پرداخته شده است. شكل هندسي اسكوپ درون ماشين سانتريفيوژ، سه بُعدي و انحنادار مي‌باشد، در نتيجه جهت تحليل رفتار صحيح جريان اطراف اسكوپ، شبيه‌سازي سه بُعدي ضرورت دارد. به همين منظور با استفاده از نتايج اين شبيه‌سازي، جريان اطراف دو اسكوپ محصول و پسماند به صورت سه بُعدي مورد بررسي قرار گرفته است. با مقايسه بين نتايج شرايط عملياتي فشار و دما، حاصل از شبيه ‌سازي در ناحيه اسكوپ محصول و پسماند، مشاهده گرديد كه اين مقادير با فاصله اسكوپ از ديواره رابطه مستقيم دارند و مقادير نيروي درگ در اين دو ناحيه داراي اختلاف مي ‌باشند. بر اساس بررسي ‌هاي صورت گرفته، دلايل اختلاف مقادير نيروي درگ در نواحي اسكوپ محصول و پسماند؛ اثرات فشار، دما و سرعت مولكول‌ هاي گاز است، كه برآيند اين اثرات به صورت مستقيم بر ضرايب انطباق ممنتوم و بر ميزان اختلاف سرعت چرخشي سيال اطراف اسكوپ (محصول يا پسماند) و اسكوپ به ازاي ارتفاع ، تأثيرگذار مي‌ باشد. هم‌ چنين بر اساس نتايج به دست آمده، نيروي درگ اسكوپ محصول برابر با 2140 دين و مقدار نيروي درگ اسكوپ پسماند برابر با 1860 دين تعيين شدند.