دانلود تحقیق جریانهای برخورد کننده

دانلود تحقیق جریانهای برخورد کننده

فرمت فایل : ورد

قسمتی از محتوی فایل

تعداد صفحات : 38 صفحه

به نام خدا جریانهای برخورد كننده بسیاری از عملیات مهندسی كه در بین دو فاز امتزاج ناپذیر انجام می شود بوسیلة انتقال جرم یا انتقال حرارت كنترل می شوند، بنابراین همواره كوشش می شود كه تا حد امكان چنین مقاومتهایی را كاهش داد.
اصولاً فرایندهای انتقال حرارت یا جرم در سیستم، گاز-جامد، گاز-مایع، مایع-مایع و جامد-مایع عموماً ممكن است با سه مقاومت سری در نظر گرفته‌شوند، كه با فرض یك سیستم قطرة مایع-گاز به عنوان حالت مبنا، ممكن است برحسب خواص سیستم مقاومت های زیر مؤثر باشند، مقاومت خارجی مقاومت سطح ، مقاومت داخلی .
مقاومت داخلی را ممكن است با كاهش اندازة ذرة فار پیوسته كاهش داد، اگر این كار امكان پذیر نباشد باید زمان اقامت ذره را در داخل سیستم افزایش داد.
كاهش مقاومت خارجی ممكن است از طریق روشهای زیر میسر گردد.
a- افزایش سرعت نسبی بین ذرات و فاز پیوسته كه با افزایش اصطكاك بین فازها نیز مرتبط است b- كاهش ابعاد ذرات كه باعث كاهش ضخامت زیر لایة آرام كه كنار سطح تشكیل می شود، می گردد.
كاهش ابعاد ذرات باعث افزایش ضرایب انتقال می‌گردند.
c- توزیع یكنواخت فاز پراكنده درون فاز پیوسته.
d- اعمال تأثیرات دیگر روی ذرات، مثل نیروهای اینرسی و سانتریفوژی مقاومت سطح با حذف ناخالصی ها ممكن است به دست‌ آید.
در دهة 60 میلادی روش بسیار ویژه ای بعنوان جریانهای برخورد كننده (IS) توسط [1]Elperin مطرح شد كه روش بسیار مؤثری برای فرایندهای انتقال جرم و حرارت محسوب می گردد.
انتظار می رود كه این سیستم ها بصورت گسترده ای مورد استفاده قرار بگیرند.
این سیستم می تواند برای سیستم های دو فازی مایع-گاز-جامد بكار برود.
در این روش دو جریان در خلاف جهت هم روی یك محور به یكدیگر برخورد می‌كنند.
برای یك جریان نمونة گاز-جامد همانطور كه در شكل 1-1 دیده می‌شود دو جریان در وسط (ناحیة برخورد) به شدت به هم برخورد می كنند، بدلیل برخورد بین جریانهای مخالف، یك ناحیة نسبتاً باریكی با تلاطم شدید ایجاد می شود، كه شرایط بسیار مطلوبی را برای افزایش سرعت انتقال جرم و حرارت بوجود می‌آورد.
علاوه بر این در این ناحیه غلظت (تراكم) ذرات بیشترین مقدار است [2]، و بصورت یكنواخت تا نقطة تزریق كاهش می یابد، این تكنیك در سیستم های گاز-مایع، مایع-مایع و جامد-مایع نیز بكار می رود.
جریان مخالف باعث ورود ذرات به داخل فاز پیوستة مقابل به علت وجود نیروی اینرسی می‌شود.
بعلت نیروی درگ سرعت ذره‌ها در فاز مخالف كاهش پیدا می كند و در نهایت همراه فاز پیوسته بر می‌گردد و دوباره به ناحیه برخورد می‌رسد و این عمل تكرار می‌گردد.
بطور كلی سه حالت ممكن است برای ذرات در سیستم پیش بیاید.
اول ممكن است برخی ذرات بصورت رودررو با هم برخورد كنند و در نتیجه سرعت آنها صفر گردد و از سیستم بخاطر نیروی وزن خارج گردند.
دوم اینكه گاهی این برخورد با زاویه صورت بگیرد كه باعث تغییر مسیر ذره شده و ذره را از سیستم خارج می كند.
در حالت سوم ذره بدون برخورد وارد جریان فاز پیوسته مقابل می شود.
با توجه به شكل 1-1 ذره در ابتدا هم سرعت فاز گاز می‌باشد و سرعت آن ug است وقتی كه ذره وارد فاز مقابل می شود سرعت نسبی فاز پیوسته و ذره برابر 2ug می باشد.