کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4925266 1431396 2017 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Study on separation abilities of moisture separators based on droplet collision models
ترجمه فارسی عنوان
بررسی توانایی جداسازی جداسازهای رطوبتی بر اساس مدل برخورد با قطرات
کلمات کلیدی
رطوبت ساز، الگوریتم جستجو، رژیم های برخورد، کارایی جداسازی،
ترجمه چکیده
جداسازهای رطوبت به طور گسترده ای برای حذف قطرات از جریان گاز-آب / بخار استفاده می شود. قطر حجم قطره ها اغلب در اغلب جداسازها کوچک نیست، بنابراین برخورد برخورد قطره ها در تغییر سرعت، اندازه و تعداد توزیع آنها برای تأثیر بر توانایی جداسازی این جداسازها حیاتی است. در این مقاله، مدل های برخورد قطرات برای شبیه سازی جریان قطره قطره ای در جدا کننده های رطوبت ایجاد می شود. اولا، یک الگوریتم جستجوی تصادفی برای یافتن جفت های قطره برخورد با استفاده از هسته برخورد و تعریف مسیر آزادانه یک قطره انجام می شود. دوم، معیارهای مختلف رژیم های مختلف برخورد دو قطبی قطرات انجام می شود. نقشه رژیمی که توسط این معیارها مطرح شده است بسیار با تجربه آزمایش قبلی سازگار است. سوم، مجموعه ای از فرمول های پیش بینی سرعت، اندازه و تعداد توزیع قطرات بعد از تشدید، همبستگی، بازتاب و کشش جداسازی بر اساس قانون حفاظت و برخی از روابط تجربی ارائه شده است. در نهایت، توانایی جداسازی جداسازهای سیکلون و واگن برقی با شبیه سازی جریانهای قطره باران همراه با مدل های برخورد قطرات مورد بررسی قرار می گیرد. در مورد سیکلون، راندمان جداسازی شبیه سازی با داده های تجربی همخوانی خوبی دارد. علاوه بر این نشان داده شده است که منحنی بازده جداسازی به سرعت در منطقه با قطرات کوچک قطره شروع می شود و سپس با افزایش قطر قطرات، ثابت نگه داشته می شود. همانطور که برای جداسازهای چرخش وان جدا شده است، کارایی جداسازی شبیه سازی شده کمی کمتر از آزمایش در 5٪ تفاوت است، که عمدتا به دلیل این واقعیت است که همبستگی غلبه بر رفتارهای برخورد از نتایج شبیه سازی است. نتایج نظری و شبیه سازی نشان می دهد که این مدل های برخورد، دیدگاه جدیدی برای مطالعه رفتارهای جریان قطرات در جداساز های رطوبتی ارائه می دهند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
Moisture separators are widely used for eliminating the droplets from the gas-water/steam mixture flows. The volume fraction of droplets is often not small in most separators, so the collision behavior of droplets is crucial in changing their velocity, size and number distributions to affect the separation abilities of these separators. In this paper, the collision models of droplets are established to simulate the droplet-laden flows in the moisture separators. First, a stochastic searching algorithm to find the collision droplet pairs is performed by utilizing the collision kernels and defining the mean free path of a droplet. Second, the criteria to distinguish the different regimes of binary droplet collision are carried out. The regime map drawn by these criteria is highly consistent with that from previous experiments. Third, a set of formulas to predict the velocity, size and number distributions of droplets after bouncing, coalescence, reflexive and stretching separation are proposed based on the conservation law and some empirical relations. Finally, the separation abilities of the cyclone and swirl-vane separators are investigated by simulating the droplet-laden flows coupled with the droplet collision models. As for the cyclone, the simulation separation efficiencies are in good agreement with the experimental data. It is further shown that the separation efficiency curve begins to climb up very quickly in the region with small droplet diameters, and then keep constant as the droplet diameter increasing. As for the swirl-vane separators, the simulated separation efficiencies are little larger than those of the experiment within 5% difference, which is mainly due to the fact that coalescence dominates the collision behaviors from the simulation results. The theoretical and simulation results show that these collision models present a new view to study the flowing behaviors of the droplets in the moisture separators.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Nuclear Engineering and Design - Volume 325, 15 December 2017, Pages 135-148
نویسندگان
, , , ,