دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 14 11 2015 01 21 Numerical investigation of the mixing performance of two-blade twin and circular mixers by using an improved Weakly Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics بررسی عددی عملکرد مخلوط کننده های دایروی و دوقلوی دو پره با استفاده از یک روش بهبود یافته هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر ضعیف 97 105 8266 FA رحیم شمس الدینی دانشجوی دکترا محمد سفید استادیار دانشگاه یزد روح اله فاتحی استادیار دانشگاه خلیج فارس Journal Article In the present study, the mixing fluids flow in the twin and circular mixers is investigated by using an improved robust weakly compressible Smoothed Particle Hydrodynamics method. In order to remove the Smoothed Particle Hydrodynamics complications and according to a predictive corrective scheme, a robust modified algorithm which uses the advanced second order discretization, pressure velocity decoupling, kernel gradient corrections and shifting algorithm is offered. After the verification and validation of the present algorithm for the moving boundary problems, the present algorithm is applied for investigation of the mixing behaviors of the two-blade circular and twin chamber mixers. By investigation of the mixing paths, the proper geometry for the two-blade mixers is proposed and examined. The effects of the rotation direction of the blades, geometry and Reynolds number on the mixing rate are investigated. The results show that the twin chamber mixer can improve the mixing performance over 60% in comparison with the circular chamber mixer while the case with circular chamber and same direction rotation of the blades has the weakest performance among the cases which have been examined. در این پژوهش، جریان اختلاطی در مخلوط کننده‌های دایروی و دوقلو با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر ضعیف بررسی می‌شود. در جهت رفع عیوب روش هیدرودینامیک ذرات هموار، بر اساس طرح پیشبین مصحح و با بکارگیری مصحح‌های پیشرفته تابع کرنل و همچنین استفاده از الگوریتم جابجایی ذرات یک الگوریتم نسبتا دقیق و خوش‌رفتار برای تحلیل مسائل با مرز متحرک ارائه می‌شود. این الگوریتم پس از اعتبار سنجی و بررسی برتری و مزیت‌های آن نسبت به سایر روش-های ذره ای، برای جریان اختلاطی در یک مخلوط کننده دایروی دوقلو بکار گرفته می‌شود. با بررسی مسیر‌های جریان اختلاطی به صورت کیفی، هندسه مناسب در جهت اختلاط سریعتر و بهینه پیش بینی می‌شود. علاوه بر بررسی جریان اختلاطی که به دلیل لاگرانژی بودن ماهیت روش SPH آسان گردیده، اثر جهت حرکت پره‌ها، شکل هندسی و عدد رینولدز بر میزان اختلاط نیز بررسی خواهد شد. بررسی‌ها نشان می‌دهد در حالیکه ضعیفترین عملکرد مربوط است به محفظه دایروی با دوران همجهت پره ها، محفظه دوقلو در حالت دوران همجهت پره‌ها می‌تواند بیش از 60% عملکرد اختلاط را نسبت به محفظه دایروی بهبود بخشد. https://mme.modares.ac.ir/article_8266_0a93091da5efb0d9d5649e7f6b2ad9d7.pdf