مطالعه پارامترهاي عملياتي درون سانتريفيوژ گازي با استفاده از روش عددي در نرم‌افزار OpenFOAM

براي افزايش عملكرد يك سانتريفيوژ گازي كه در صنعت غني سازي اورانيم استفاده مي‌ شود، ميدان جريان گاز درون آن بررسي و شبيه‌ سازي مي گردد. در اين مطالعه، براي شبيه‌ سازي جريان گاز درون روتور از روش دقيق و كامل معادلات ناويراستوكس با استفاده از روش CFD بهره‌گيري شده است. براي استفاده از روش CFD، براي اولين بار يك حلگر ضمني كوپل‌ شده و بر مبناي چگالي در نرم افزار اپن فوم (OpenFOAM) توسعه داده شد كه از آن براي شبيه‌ سازي جريان گاز درون روتور استفاده گرديد. در يك روتور نمونه، توان جداسازي با تنظيم پارامترهاي دبي خوراك، فشار ديواره، گراديان دماي ديواره و نيروي درگ اسكوپ بهبود يافت. بررسي نتايج نشان داد كميت هاي عملياتي مقدار بهينه‌ اي دارند كه در آن مقدار بهينه، توان جداسازي بيشينه شده است. براي رسيدن روتور مدل به بيشينه توان جداسازي 12.87 كيلوگرم سو 6‌UF بر سال، شرايط بهينه روتور در دبي خوراك 90 گرم بر ساعت، فشار ديواره 44 تور، گراديان دماي 25 كلوين و نيروي درگ 1557 دين تعيين شد. با انجام اين مطالعه گام مهمي در ارتقا عملكرد جداسازي سانتريفيوژ برداشته شده است.