دوره 20، شماره 1 - ( دی 1398 )                   جلد 20 شماره 1 صفحات 225-215 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1398.20.1.15.2

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Pourahmadi S, Talebi S. Hydrodynamic Simulation of Two Phase Flow in an Industrial Electrowinning Cell. Modares Mechanical Engineering 2020; 20 (1) :215-225
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-26941-fa.html
پوراحمدی سیدعلی‌اکبر، طالبی شهرام. شبیه‌سازی هیدرودینامیکی جریان دوفازی در یک سلول الکترو- وینینگ صنعتی. مهندسی مکانیک مدرس. 1398; 20 (1) :215-225

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-26941-fa.html

شبیه‌سازی هیدرودینامیکی جریان دوفازی در یک سلول الکترو- وینینگ صنعتی
سیدعلی‌اکبر پوراحمدی1 ، شهرام طالبی* 2
1- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران ، talebi_s@yazd.ac.ir
چکیده:   (2708 مشاهده)
الکترو- وینینگ فرآیند نشاندن یون‌های مس محلول در الکترولیت داخل سلول روی کاتد توسط ایجاد جریان الکتریکی است. در تحقیق حاضر، شبیه­سازی هیدرودینامیکی این سلول‌ها در مجتمع مس میدوک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مطالعه می­شود. نرم‌افزار مورد استفاده Ansys CFX است. معادلات ناویر استوکس و پیوستگی به صورت دو فازی مایع و گاز، آشفته، تراکم‌ناپذیر و حالت پایدار در نظر گرفته می‌شوند و معادله مربوط به غلظت مس در الکترولیت با در نظر گرفتن شرط مرزی خاص آن حل خواهد شد. آشفتگی جریان با استفاده از روابط مدل خواهد شد. به علت زیادبودن تغییرات خواص، نزدیک کاتد و آند و هم­چنین بزرگ‌بودن حجم سلول الکترو- وینینگ برای ایجاد شبکه خوب و افزایش سرعت و دقت جواب از شبیه­سازی کلی و موضعی در کنار هم استفاده شده است. ابتدا در شبیه­سازی کلی، کل هندسه سلول با ایجاد شبکه مناسب مدل می­شود سپس در شبیه­سازی موضعی تنها حجم بین دو کاتد از سلول در نظر گرفته شده و با مش بسیار ریزتر مدل می‌شود. داده­های مربوط به شرایط مرزی صفحات مرز مشترک در شبیه­سازی موضعی از داده­های مربوط به شبیه­سازی کلی به دست می­آید که این باعث افزایش دقت مدل‌سازی می­شود. مقایسه نتایج شبیه‌سازی کلی و موضعی نشان از افزایش دقت تا ۳۰% در نزدیک الکترودها خواهد داشت. از نتایج این شبیه­سازی بردار سرعت، مقدار غلظت اسید و مس، شدت آشفتگی، مقدار فشار و مقدار نسبت حجمی فاز اکسیژن در تمامی میدان سلول الکترو- وینینگ است. در آخر برای اعتبارسنجی مدل به دست آمده توسط آزمایشات صورت گرفته روی سلول واقعی در صنعت مقایسه شده‌اند. نتایج نشان از دقت بالا با مقدار انحراف کمتر از ۲.۵ درصدی این روش مدل‌سازی را می‌دهد.
واژه‌های کلیدی: شبیه‌سازی هیدرودینامیکی، دینامیک سیالات محاسباتی، سلول الکترو- وینینگ، شبیه‌سازی کلی و جزیی، اعتبارسنجی آزمایشی
متن کامل [PDF 1378 kb]   (2106 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: دو فاز و چند فاز
دریافت: 1397/8/16 | پذیرش: 1398/2/14 | انتشار: 1398/10/30
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.