بررسي و شبيه سازي عددي سيكلون گاز- جامد جهت مهار آلودگي ها و پساب ها وپسماندهاي صنعتي خطوط لوله گاز طبيعي با استفاده از CFD

با توجه به اهميت موضوع پژوهش، بررسي و شناخت رفتار اين نوع از پساب ها و پسماندهاي صنعتي مانند ذرات جامد در راستاي بررسي عملكرد تجهيزات مكانيكي مانند سيكلون ، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. در اين مقاله شبيه سازي CFD سيكلونهاي با قطرهاي مختلف جهت جداسازي پودرسياه وپسماندهاي صنعتي از گاز طبيعي صورت گرفته است. همچنين به نحوه جمع آوري و دفع اين پساب ها و پسماندها در صنايع نفت و انرژي مي پردازيم. در اين تحقيق هندسه سيكلون گاز - جامد به صورت سه بعدي توسط نرم افزار Gambit ترسيم شد و مسير جريان گاز همراه با ذرات جامد در داخل سيكلون توسط نرم افزار Fluent شبيه سازي شد. با بررسي نتايج بدست آمده از شبيه سازي مشخص شد كه شكل وهندسه سيكلون و همچنين سرعت جريان گاز ورودي و اندازه ذرات جامد بر بازده جداسازي و افت فشار درسيكلون تاثير بسزايي دارد. پودر سياه ( ذرات جامد ) و پسماندها و گاز طبيعي در آزمايشگاه نفت و گاز گچساران مورد آزمايش و آناليز قرار گرفت . معادلات گاز پيوسته با استفاده از روش حجم محدود ، گسسته سازي شده و براي ارتباط بين معادلات پيوستگي و مومنتوم از الگوريتم SIMPLE ارائه شده توسط پاتانكار استفاده شد. همچنين از مدل ke - RNG براي شبيه سازي جريان آشفته استفاده شده است . از مقايسه نتايج شبيه سازي با نتايج آزمايشگاهي گزارش شده، تطابق خوبي مشاهده گرديد. در بررسي سيكلونهاي شبيه سازي شده معلوم گرديد كه سيكلون با قطر D = 205mm بهترين راندمان با كمترين افت فشار را در جداسازي ذرات جامد و پسماندهاي صنعتي از گاز طبيعي دارا مي باشد و گزينه مناسبي جهت استفاده در ايستگاههاي تقويت فشار گاز شهري به عنوان پيش فيلتر مي باشد.