جستجو در:
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( دی ۱۳۹۸ )
جلد ۲۰ شماره ۱ صفحات ۲۲۵-۲۱۵ |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
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
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. ۱۳۹۸; ۲۰ (۱) :۲۱۵-۲۲۵
۱- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
۲- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران ،talebi_s@yazd.ac.ir
۲- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران ،
چکیده: (۴۱۰۴ 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
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
دو فاز و چند فاز
دریافت: 1397/8/16 | پذیرش: 1398/2/14 | انتشار: 1398/10/30
دریافت: 1397/8/16 | پذیرش: 1398/2/14 | انتشار: 1398/10/30
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |