اثر مدل‌هاي آشفتگي در شبيه‌سازي عددي جداكننده دو مرحله‌اي گريز از مركز

جداكننده‌هاي دو مرحله‌اي گريز از مركز، جديدترين نسل جداكننده‌هاي ثقلي مورد استفاده در پرعيارسازي و جدايش مواد معدني هستند. روش‌هاي پرعيارسازي ثقلي روش‌هايي هستند كه به وسيله آنها مي‌توان مخلوطي از ذرات با ابعاد، شكل و جرم مخصوص مختلف را به كمك نيروي ثقل، نيروي گريز از مركز و ديگر نيروها به كمك جريان سيال به خصوص آب (يا هوا) از يكديگر جدا ساخت. جريان داخل اين جداكننده‌ها همواره آشفته است. در شبيه‌سازي‌هاي عددي، انتخاب مدل آشفتگي مناسب از جنبه‌هاي مهم و كليدي براي پيش‌بيني دقيق الگوي جريان سيال است. هدف از اين مقاله يافتن مدل آشفتگي مناسب براي پيش‌بيني‌هاي هيدروديناميكي در جداكننده دو مرحله‌اي گريز از مركز به روش ديناميك سيالات محاسباتي است. بدين منظور شبيه‌سازي سه فازي جداكننده دو مرحله‌اي گريز از مركز با استفاده از مدل‌هاي ke، RNG ke و RSM انجام شده است. ارزيابي اثر مدل آشفتگي بر ميدان جريان با توجه به الگوي هسته هوا، توزيع سرعت و توزيع ذرات جامد بين جريان‌هاي مختلف جداكننده انجام شده است. در پايان نتايج حاصل از شبيه‌سازي CFD دستگاه با قطر ۷۰ميلي‌متر با داده‌هاي آزمايشگاهي و تجربي اعتبارسنجي شد. درصد اختلاف نتايج شبيه‌سازي با استفاده از مدل آشفتگي RSM با نتايج تجربي در مورد بازيابي حجمي سيال و قطر هسته هوا در مراحل اول و دوم به ترتيب ۴/۷۳%،۴/۳% و ۵/۲% بود. نتايج حاصل از شبيه‌سازي با مدل‌هاي آشفتگي ke، RNG ke انطباق خوبي با نتايج تجربي نداشت.