بهينه سازي پارامتر هاي هندسي و جريان در جداساز سيكلوني ذرات جامد از گاز كارخانه فولاد خوزستان

سيكلون‌ها يكي از محبوب ترين و كارآمدترين وسايل مورد استفاده در صنعت جهت جداسازي ذرات جامد از جريان سيال هستند و از اختلاف اينرسي بين فازها جهت جدا كردن اين دو از يكديگر استفاده مي‌شود. در اين تحقيق با استفاده از شبيه سازي عددي به روش ديناميك سيالات محاسباتي به بررسي نحوه عملكرد يك جداكننده سيكلوني پرداخته شده است. روش اويلري-لاگرانژي براي مدلسازي جريان دوفازي در نرم افزار Ansys Fluent مورد استفاده قرار گرفته است. معادلات ذرات جامد بصورت گسسته (لاگرانژ) و معادلات گاز پيوسته با استفاده از روش حجم محدود ، گسسته سازي شده و ارتباط بين معادلات پيوستگي و مومنتوم از الگوريتم Simple استفاده شد . همچنين از مدل آشفتگي k- -RNG براي شبيه سازي جريان آشفته استفاده شده است . جهت بهينه سازي متغيرهاي ورودي مسئله زاويه ورودي و سرعت ورودي سيكلون و متغيرهاي هدف راندمان و توان مصرفي سيكلون ميباشد. همچنين بهينه سازي مذكور با استفاده از الگوريتم ژنتيك موجود در نرم افزار Ansys Fluent صورت پذيرفته است . نتايج شبيه سازي و بهينه سازي نشان دادند كه با درنظر گرفتن شرايط ساخت ورودي سيكلون ساخت اين تجهيز با زاويه ورودي 72 درجه و سرعت ورودي 16.5 متر بر ثانيه موجب دستيابي به شرايط بهينه كاري سيكلون مي گردد. در اين شرايط 77/0 و توان مصرفي سيكلون 456.5 وات مي باشد. همچنين نتايج نشان دادند كه حساسيت متغيرهاي هدف مساله نسبت به تغيير در متغير ورودي زاويه ورودي سيال بسيار بيشتر از حساسيت متغيرهاي هدف نسبت به تغيير سرعت ورودي سيال مي باشند.