بهره گیری از نوسانات فشار در رصد هیدرودینامیک بسترهای سیال

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده مهندسی شیمی

2 استاد، دانشگاه تهران، دانشکده مهندسی شیمی

3 استاد یار، دانشگاه تهران، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

پیچیدگی هیدرودینامیک بستر های سیال و فقدان روشی که به صورت برخط و همزمان بستر را رصد کند به عنوان مانعی بر کنترل بهتر این گونه بسترها مورد توجه بسیاری از محققین می‌باشد. به طور کلی هیدرودینامیک بسترهای سیال با نوسان در سرعت هوای ورودی و تغییر مشخصات فیزیکی ذرات تغییر می‌کند. با تغییر هیدرودینامیک پارمترهای فیزیکی قابل اندازه گیری مانند فشار مطلق بستر نیز تغییر می‌کند. از این رو نوسانات فشار بستر سیال به منظور تعیین روشی که به صورت لحظه ای تغییرات هیدرودینامیک بستر را نمایش دهد ، در یک خشک کن بستر سیال مورد ارزیابی قرار گرفته است. خشک کن های بستر سیال به دلیل افزایش دانسیته و چروکیدگی ذرات تغییرات هیدرودینامیکی زیادی در طول مدت خشک شدن به همراه خواهد داشت و از این رو نمونه خوبی برای مطالعه هیدرودینامیک محسوب می‌شود. بدین منظور ذرات مرطوب برنج در بستر سیالی با قطر داخلی cm15خشک شد و در طول این مدت نوسانات فشار بستر در فرکانس مناسب اکتساب شدند.  بررسی داده‌ها در حوزه زمان نشان داد که با کاهش حجم ذرات حباب‌ها کوچکتر و بر تعداد آن افزوده می‌شود. ارزیابی داده‌ها در حوزه فرکانس نیز این روند تغییر هیدرودینامیک را تائید نمود. همچنین به کمک آنالیز موجک بخشی از سیگنال که دقیقاً به هیدرودینامیک بستر مرتبط می‌شود تعیین و مشخص شد که با کاهش حجم بستر انرژی حباب‌های بزرگ به حباب‌های کوچکتر و خوشه‌ها انتقال می‌یابد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The use of pressure fluctuations in the monitoring of fluidized bed hydrodynamic

نویسندگان [English]

  • F. Karimi 1
  • R. Sotudeh-Gharebagh 2
  • R. Zarghami 3
  • N. Mostoufi 2
1 Multiphase Systems Research Group, School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, P.O. Box 11155/4563, Tehran, Iran
2 Multiphase Systems Research Group, School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, P.O. Box 11155/4563, Tehran, Iran
3 Multiphase Systems Research Group, School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, P.O. Box 11155/4563, Tehran, Iran
چکیده [English]

Perusing the hydrodynamic changes of fluidized bed is important for online monitoring of the drying process. The hydrodynamic changes occur because of a variety of reasons such as change of air velocity and change in physical features of particles. So in this research, fluidized bed dryer was considered to evaluate the effect of shrinkage and increasing particle density on hydrodynamic changes due to moisture loss. Therefore, wet rice particles were dried in fluidized bed with 15cm internal diameter and bed pressure fluctuations during this period were recorded in appropriate frequency. Data survey in the time domain showed that bubble size becomes smaller and more numerous by reducing the particle size. Evaluating data in the frequency domain also confirmed this trend of hydrodynamic changes. Also with the help of wavelet analysis, part of the signal related precisely to the bed hydrodynamic was evaluated and it was found that   large bubbles energy is transferred into smaller bubbles and clusters by decreasing bed volume

کلیدواژه‌ها [English]

  • Online monitoring
  • Hydrodynamic
  • Fluidized bed dryer
  • Pressure fluctuations