در صنعت همواره موضوع جداسازي ذرات و خالص‌سازی از اهميت ویژه‌ای برخوردار است. جداسازي به روش‌های مختلفي انجام می‌پذیرد كه گاهي بعضي از اين روش‌ها در حوزه‌ی خود داراي محدودیت‌هایی است. جداکننده‌های سيكلوني در گروه جداکننده‌های گريز از مركز قرار گرفته و طبقه‌بندی می‌شوند. در اين گروه جداسازي بستگي به اختلاف در دانسيته‌هاي مواد و همچنين اختلاف در سرعت‌های آنها دارد. همچنین، نيروي جاذبه از جمله عواملي است كه سبب سقوط مواد و تكميل فرايند جداسازي می‌گردد. جريان از قسمت بالايي ورودي مماسي وارد می‌شود كه باعث ايجاد يك حركت مارپيچي محوري در گاز می‌گردد و يك ميدان نيروي گريز از مركز سبب پايين آمدن ذرات در امتداد مسير می‌شود و به صورت مارپيچي پايين می‌آید. ذرات جمع شده اجازه می‌یابند تا از بخش لوله خروجي مخصوص خارج شوند، در حالي كه فاز گاز حركت محوري مسير خود را معكوس كرده و از بخش خروجي گاز (شناسايي گردابه) خارج می‌شود. ديناميك سيالات محاسباتي تكنيك مناسبي بوده و محدوده‌ی بزرگي از كاربردهاي صنعتي را دربرمي گيرد. در اين روش با تبديل معادلات ديفرانسيل پاره‌اي حاكم بر سيالات به معادلات جبري امكان حل عددي اين معادلات فراهم می‌شود. براي اين كار ابتدا مدل موردنظر در نرم افزار گمبیت طراحي شد، سپس مش‌بندي شده و پس از اعمال شرايط مرزي به صورت فايل مش به نرم‌افزار انسيس FLUENT ( فلوینت ) منتقل گرديد. نرم‌افزار انسيس فلوئنت يكي از پرکاربردترین نرم‌افزارهای حال حاضر در زمينه ديناميك سيالات محاسباتي است و با دارا بودن مدل‌های اغتشاشي مناسب از توانايي شبیه‌سازی بالايي برخوردار است. در اين مطالعه تأثیر تغيير در هندسه سيكلون و همچنين تأثیر تغيير سرعت ورودي را بر روي راندمان جداسازي سيكلون بررسي كرديم و نتايج نشان داد كه ديناميك سيالات محاسباتي از پتانسيل بالايي براي پیش‌بینی حركت مواد و شناسايي رفتار آن‌ها در سیکلون‌ها برخوردار می‌باشند. ابتدا مدلي را مطابق با مدل تجربي كيم ولي شبیه‌سازی كرديم و پس از آن كه نتايج شبیه‌سازی نزديكي قابل قبولي با نتايج تجربي پيدا كرد، به همان روش مدل‌های بعدي را شبیه‌سازی كرديم. پس از انجام مدل‌سازی‌ها مشخص شد با افزايش قطر سیکلون، راندمان جداسازي كاهش می‌یابد و از طرفي با افزايش سرعت اين راندمان افزايش می‌یابد.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه مجزاسازی معادلات ناویر-استوکس به روش حجم محدود

2- نحوه شبیه سازی سیکلون در یک شبکه سه بعدی با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت )

3- نحوه اعمال شرط مرزی سرعت ورودی

4- نحوه اعمال شرط مرزی دیواره

5- استفاده از مدل‌های آشفته

نکات و الزامات:

1- آشنایی اولیه با CFD و مفاهیمی مانند Upwind Methods

2- آشنایی با Finite Volume Methods

3- آشنایی با جریانهای آشفته