عنوان	شبیه سازی عددی و برسی تجربی ضریب انتقال حرارت و افت فشار در یک بستر سیالی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	بستر سیالی، ضریب تنتقال حرارت، افت فشار
چکیده	سیال‌سازی نوعی عملیات واحد می‌باشد که از طریق آن، بستری از ذرات جامد که روی یک صفحۀ توزیع کنندۀ سیال قرار گرفته‌اند، با عبور دادن سیالی در سرعتی بالاتر از سرعت بحرانی معین، رفتاری مشابه سیال به خود می‌گیرند‌. از کاربردهای صنعتی آن می‌توان به خشک کردن، تشویه(Roasting) ، احیاء مستقیم و بسترهای سیال گریز از مرکز اشاره کرد. در این پایان‌نامه یک بستر سیالی با استفاده از شبیه‌سازی عددی و انجام آزمایشات تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای مهم هیدرودینامیکی از جمله افت فشار در بستر، حداقل سرعت لازم برای سیالیت، ضریب انتقال حرارت و تأثیر ارتفاع بستر بر روی این پارامترها به صورت عددی و تجربی به علاوه، اثر چگالی ذرات بر روی افت فشار و وضعیت بستر از نظر تشکیل حباب و رژیم جریان صرفاً به صورت عددی بررسی گردیده‌اند. در حل عددی، مدل‌ دوسیالی اویلری، تئوری انرژی جنبشی جریان‌های دانه‌ای، مدل درگ گیداسپاو برای تحلیل افت فشار و هم چنین مدل ناسلت برای تحلیل حرارتی به کار گرفته شده‌اند. دستگاه آزمایشی مورد مطالعه با استفاده از نرم‌افزار Ansys Fluent 18 به صورت دوبعدی شبیه‌سازی شده است. نتایج نشان داد که نمودارهای عددی چگالی، افت فشار و فشار برحسب سرعت گاز ورودی انطباق بسیار مناسبی با نمودار حاصل از روش تجربی دارند. همچنین تفاوت اندکی بین نمودارهای تجربی و عددی ضریب انتقال حرارت وجود دارد. بر اساس نتایج بدست آمده با افزایش چگالی ذرات درون بستر، افت فشار نیز افزایش می‌یابد. به علاوه، با افزایش سرعت گاز ورودی، ضریب انتقال حرارت بستر، افزایش می‌یابد. از طرفی بر اساس نتایج تجربی فشار بستر نیز تا سرعت شروع سیالیت افزایش می‌یابد. سپس در یک محدوده خاص، افت فشار نوسان می‌کند. نتایج همچنین نشان می‌دهد که با افزایش عمق غوطه‌وری هیتر در بستر، ضریب انتقال حرارت افزایش می‌یابد و پس از عمق 30 میلی‌متری از سطح بستر جامد، تغییرات عمق تأثیری بر روی کاهش یا افزایش ضریب انتقال حرارت ندارد. با در نظر گرفتن تمامی نتایج بدست آمده، سرعت بهینه گاز ورودی به بستر، 07/0 متر بر ثانیه و عمق مناسب هیتر برای انتقال حرارت، 10 میلی‌متر از سطح ذرات می‌باشند.
پژوهشگران	حبیب اله سایه وند (استاد راهنما)، محمد گرجی ازندریانی (دانشجو)