در این تحقیق به شبیه سازی CFD جریان آشفته دوفازی گاز- ذره درجداکننده مارپیچی پرداخته شده است. برای شبیه سازی جریان چندفازی از دیدگاه اولرین- اولرین استفاده گردیده است. برای اعتبار سنجی ضرایب اصطکاک حاصل از شبیه سازی با مقادیر تجربی مقایسه شده است. نتایج بدست آمده از اعتبارسنجی نشان می دهد که مدل تابع دیواره و مدل اغتشاش RNG k-e و RSM و همچنین روش حل آپویند مرتبه دوم مناسب ترین روش برای شبیه سازی دوفازی جریان گاز- ذره در کانال مارپیچ است. در نهایت اثر مقدار بار جامد در جریان گاز، اندازه ذرات و سرعت جریان بر راندمان جداکننده مارپیچی بررسی شده است و مشخص می گردد که با افزایش بار جامد بازدهی کاهش می یابد. شبیه سازی برای ذرات خیلی ریز تا 16 میکرون نشان می دهد که تا 6 میکرون اندازه ذره تاثیر زیادی بر بازدهی عملکرد دارد ولی برای ذرات با اندازه بزرگتر، بازدهی سیکلون نزدیک به 100% است. همچنین نتایج نشان می دهد سرعت 5 تا 10 متر بر ثانیه در ورودی سرعت، مناسب برای عملکرد سیکلون می باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این تحقیق چهار متغیر عملیاتی مهم جداکننده های مارپیچی کانه های آهن دار هماتیتی یعنی، دبی بار ورودی (m3/h)، چگالی پالپ بار ورودی (درصد جامد)، محل دریچه تخلیه (فاصله شعاعی از محور مرکزی بر حسب cm) و توزیع ابعادی بار ورودی بررسی شد. تمامی آزمایش ها در مقیاس پیشاهنگ (نیمه صنعتی) و با یک مارپیچ، مشابه مارپیچ های موجود در کارخانه بازیابی هماتیت گل گهر انجام شده است. در این تحقیق با ساخت دریچه تخلیه شبکه ای از یک روش ابتکاری استفاده شد تا علاوه بر بررسی اثر محل دریچه تخلیه، تعداد آزمایش ها، هزینه و زمان اجرای آن ها کاهش پیدا کند. در این راستا، یک دریچه تخلیه شبکه ای طراحی و در قسمت انتهایی مارپیچ مورد تحقیق نصب شد. با این دریچه، مقطع خروجی مارپیچ به هفت قسمت مساوی تقسیم شد. بنابراین با اجرای آزمایش های منظم فاکتوریال کامل، دو متغیر دبی و درصد جامد بار ورودی در چهار سطح تغییر کرد. با نتایج آزمایش های این تحقیق می توان در شرایط مختلف متغیرهای عملیاتی، محل مناسب دریچه تخلیه را انتخاب کرد. نتایج آزمایش ها و ترسیم منحنی جدایش نشان داد که بهترین شرایط متغیرهای عملیاتی مارپیچ های رافر کارخانه بازیابی هماتیت گل گهر عبارت است از: درصد جامد 25 %، دبی 6 متر مکعب بر ساعت، محل دریچه تخلیه در شبکه ششم (فاصله 18 سانتی متر از مرکز مارپیچ)، محدوده ابعادی 80 میکرون تا 1 میلی متر. در شرایط مذکور و بدون تغییر محدوده ابعادی بار ورودی، از بار ورودی با عیار 8/41 % آهن، کنسانتره ای با عیار 3/53 % و بازیابی 3/87 % تولید شد که نسبت به کارخانه بازیابی هماتیت گل گهر، عیار و بازیابی آهن کنسانتره به ترتیب، 4/4 % و 3/4 % بیشتر است. نتایج بررسی اثر دبی و درصد جامد نشان داد که بهترین وضعیت برای دستیابی به بازیابی مناسب در درصد جامد کم، دبی بالا و در درصد جامد بالا، دبی کم است.

در پژوهش حاضر برخی از خواص فیزیکی عدس و علف هرز شیر سگ شامل وزن هزار دانه، چگالی حقیقی، چگالی توده، تخلخل و ضریب اصطکاک استاتیکی اندازه گیری شد. همچنین از یک جداکننده ثقلی برای جداکردن علف هرز شیر سگ همراه دانه های عدس استفاده شد. دستگاه مورد استفاده در این تحقیق دارای پنج پارامتر قابل تنظیم (شیب های طولی و عرضی میز، دامنه و فرکانس نوسان میز و سرعت هوا) می باشد که تاثیر این پارامترها برای حصول به حداکثر جداسازی علف هرز شیر سگ همراه دانه های عدس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزایش شیب عرضی میز از 0.5 به یک درجه و افزایش شیب طولی میز از 1.25 تا 2 درجه سبب افزایش جداسازی علف هرز شیر سگ همراه توده عدس شد. همچنین اثر عدد بدون بعد (V /aw) که نسبت نیروی اینرسی جریان هوای دمیده شده به عدس ها به نیروی ناشی از نوسان را نشان می دهد، در نسبت جداسازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که در مقدار (V /aw)= 171، شیب عرضی میز یک درجه و شیب طولی میز 2 درجه، درصد جداسازی ناخالصی علف هرز شیر سگ همراه توده عدس به 14.2 درصد می رسد. پس از تعیین مناسب ترین دامنه نوسان میز و سرعت هوا با استفاده از اطلاعات شیب طولی میز، شیب عرضی میز و ثابت (V /aw) اقدام به استخراج روابط تعیین درصد جداشوندگی علف هرز شیر سگ از توده عدس توسط نرم افزار دیتافیت گردید.

مشکلات اجرای آبیاری کوزه ای همچون هجوم ریشه گیاه به سمت کوزه و مشکل پرکردن دستی کوزه ها از آب، مانع از توسعه کاربرد این روش آبیاری شده است. لذا بررسی کارایی روش جایگزین آبیاری کوزه ای مانند آبیاری تراوا وقطره ای ثقلی، می تواند به عنوان راهکاری برای برون رفت از معضل توامان کمبود آب و انرژی مطرح شود.به این منظور تحقیقی آزمایشگاهی با هدف شناسایی خصوصیات هیدرولیکیاین سه روش آبیاری انجام شد. در این تحقیق در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی، برخی از مشخصات هیدرولیکی سه تیمار روش آبیاری فوق الذکردر سه فشار آب 0.5 متر، 1.5 متر و 3 متر بررسی شد و با اندازه گیری حجم آب خارج شده تحت فشار ثابت آبیاریدر مدت یکساعت، دبی 10 نمونه از هر تیمار، در طی هفت تکرار محاسبه شد و نتایج حاصله با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، مشخص شد که بیشترین یکنواختی توزیع بین نمونه ها در آبیاری قطره ای ثقلی بوده و در آبیاری تراوا ضمن بالابودن ضریب تغییرات ساخت، کمترین یکنواختی توزیع بین نمونه ها مشاهده شده است.همچنین با مقایسه میانگین اثر سطوح فشار آبیاری در یکنواختی توزیع در سطح احتمال پنج درصد به روش دانکن، مشخص شد که با افزایش فشار، یکنواختی توزیع بیشتر خواهد شد. لذا به جهت حفظ یکنواختی توزیع بالاتر پیشنهاد می شود که بیشترین فشارثقلی جهت طراحی و اجرا انتخاب شود.در این تحقیق طی دو ماه کارکرد تیمارها، به طور متوسط دبی لوله تراوا کم شد و با افزایش ضریب تغییرات ساخت و کم شدن یکنواختی توزیع، عملکرد ضعیف این روشآبیاری در محدوده فشارهای ثقلی نتیجه گرفته شد. این در حالی است که تیمار قطره ای ثقلی در کلیه تکرارها از ثبات مشخصات هیدرولیکی برخوردار بوده و در تیمار کوزه ای نیز حتی با گذشت زمان، دبی نمونه ها به طور متوسط افزایش یافته است. لذا با منظورکردن پایین بودن ضریب تغییرات ساخت و بالابودن یکنواختی توزیع به عنوانمشخصه های برتری هیدرولیکی، از بین سه روش مذکور به ترتیب روش آبیاری قطره ای ثقلی، روشآبیاری کوزه ای و روش آبیاری تراوا و از بین فشارهای ثقلی مورد بررسی نیز، فشار 3 متر به عنوان فشار مناسب توصیه می شوند.