بررسی عددی نشست ترموفورسیس ذرات در جریان آرام داخل یک کانال با سیلندر مربعی گرم شده با روش اولرین-اولرین
چکیده
در این تحقیق نشست ترموفورسیس ذرات با قطرهای 001/0 ، 01/0 و 1/0 میکرومتر در جریان آرام داخل یک کانال با سیلندر مربعی گرم شده بصورت عددی مطالعه شده است. برای شبیه سازی جریان سیال و غلظت ذرات از روش اولرین-اولرین استفاده شده است. توزیع سرعت و دما با حل معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی بدست آمده اند. همچنین معادله ی انتقال ذره که شامل ترم های نفوذ براونی و ترموفورسیس بود حل شده است. بر طبق پیش بینی های مدل ارائه شده، نفوذ براونی به اندازه ی ذره بستگی داشته و با کاهش اندازه ی ذره اثرات آن افزایش می یابد، در حالیکه ترموفورسیس به گرادیان دما بستگی دارد و با افزایش دمای سیلندر، نشست ترموفورسیس ذرات افزایش می یابد. همچنین اثر جابجایی آزاد و نسبت انسداد بر نشست ذرات بررسی شده است. نتایج حاکی از آن بود گرادیان دما در نزدیکی دیواره کانال در جریان جابجایی ترکیبی بیشتر از جریان جابجایی اجباری بوده و با افزایش عدد ریچاردسون راندمان نشست ذرات افزایش می یابد. همچنین، با افزایش نسبت انسداد میزان انتقال حرارت از سیلندر افزایش یافته و در نتیجه راندمان نشست ذرات افزایش می یابد. از طرفی برای شرایط موجود جداسازی کامل ذرات از فازگاز حاصل نشده است و برای داشتن راندمان بالاتر، باید گرادیان دما را افزایش داد و یا از کانال با طول بیشتری استفاده کرد.