شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو
یکی از عوامل محرک برای ایجاد جریان محوری درون روتور سانتریفیوژ به منظور افزایش عملکرد جداسازی، اسکوپ است. با توجه به قرار گرفتن اسکوپ در معرض جریان گاز با ماخ بالا، جریان دچار شوک شده و گرادیان‌های شدیدی در جریان اتفاق خواهد افتاد. در این پژوهش جریان گاز در اطراف اسکوپ در حالت دوبعدی (r-θ) به روش شب...
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Nuclear Science and Technology Research Institute
2023-03-01
|
| Series: | مجله علوم و فنون هسته‌ای |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jonsat.nstri.ir/article_1519_38afba2f48d04092d76dcc637caf0270.pdf |
| _version_ | 1797835467586011136 |
|---|---|
| author | ولی اله غضنفری علی اصغر قربانپور خمسه محمدمهدی شادمان سیدجابر صفدری محمدحسین عسکری |
| author_facet | ولی اله غضنفری علی اصغر قربانپور خمسه محمدمهدی شادمان سیدجابر صفدری محمدحسین عسکری |
| author_sort | ولی اله غضنفری |
| collection | DOAJ |
| description | یکی از عوامل محرک برای ایجاد جریان محوری درون روتور سانتریفیوژ به منظور افزایش عملکرد جداسازی، اسکوپ است. با توجه به قرار گرفتن اسکوپ در معرض جریان گاز با ماخ بالا، جریان دچار شوک شده و گرادیان‌های شدیدی در جریان اتفاق خواهد افتاد. در این پژوهش جریان گاز در اطراف اسکوپ در حالت دوبعدی (r-θ) به روش شبیهسازی مستقیم مونت‌کارلو (DSMC) با استفاده از حلگر dsmcFoam در فواصل مختلف اسکوپ از دیواره شبیهسازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش فاصله اسکوپ از دیواره روتور و کاهش زاویه برخورد جریان گاز با اسکوپ، سبب کاهش بیشینه دما و نیروی درگ می‌شود. به‌عنوان نمونه برای روتوری با شعاع 100 میلیمتر که جریان کنار دیواره آن به ماخ 5/6 میرسد افزایش فاصله اسکوپ از دیواره به میزان 31 درصد (از 8 به 5/10 میلیمتر) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در زاویه برخورد 85 درجه، سبب کاهش بیشینه دما به میزان 3/1 درصد (از 596 به 588 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 4/49 درصد (2412 به 1221 دین) می‌شود. کاهش زاویه برخورد گاز با اسکوپ به میزان 8/11 درصد (از 85 درجه به 75 درجه) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در فاصله اسکوپ از دیواره برابر با 5/10 میلیمتر سبب کاهش بیشینه دما به میزان 8/6 درصد (از 588 به 548 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 3/50 درصد (1552 به 771 دین) می‌شود. |
| first_indexed | 2024-04-09T14:53:20Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-8986b0d4a1f04635a8e4fba5964f6efa |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 1735-1871 2676-5861 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-04-09T14:53:20Z |
| publishDate | 2023-03-01 |
| publisher | Nuclear Science and Technology Research Institute |
| record_format | Article |
| series | مجله علوم و فنون هسته‌ای |
| spelling | doaj.art-8986b0d4a1f04635a8e4fba5964f6efa2023-05-02T08:41:59ZfasNuclear Science and Technology Research Instituteمجله علوم و فنون هسته‌ای1735-18712676-58612023-03-01441243310.24200/nst.2021.898.16081519شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلوولی اله غضنفری0علی اصغر قربانپور خمسه1محمدمهدی شادمان2سیدجابر صفدری3محمدحسین عسکری4پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایرانپژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایرانپژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایرانپژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایرانشرکت فن‌آوری‌های پیشرفته ایران، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی :55431-14399، تهران- ایرانیکی از عوامل محرک برای ایجاد جریان محوری درون روتور سانتریفیوژ به منظور افزایش عملکرد جداسازی، اسکوپ است. با توجه به قرار گرفتن اسکوپ در معرض جریان گاز با ماخ بالا، جریان دچار شوک شده و گرادیان‌های شدیدی در جریان اتفاق خواهد افتاد. در این پژوهش جریان گاز در اطراف اسکوپ در حالت دوبعدی (r-θ) به روش شبیهسازی مستقیم مونت‌کارلو (DSMC) با استفاده از حلگر dsmcFoam در فواصل مختلف اسکوپ از دیواره شبیهسازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش فاصله اسکوپ از دیواره روتور و کاهش زاویه برخورد جریان گاز با اسکوپ، سبب کاهش بیشینه دما و نیروی درگ می‌شود. به‌عنوان نمونه برای روتوری با شعاع 100 میلیمتر که جریان کنار دیواره آن به ماخ 5/6 میرسد افزایش فاصله اسکوپ از دیواره به میزان 31 درصد (از 8 به 5/10 میلیمتر) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در زاویه برخورد 85 درجه، سبب کاهش بیشینه دما به میزان 3/1 درصد (از 596 به 588 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 4/49 درصد (2412 به 1221 دین) می‌شود. کاهش زاویه برخورد گاز با اسکوپ به میزان 8/11 درصد (از 85 درجه به 75 درجه) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در فاصله اسکوپ از دیواره برابر با 5/10 میلیمتر سبب کاهش بیشینه دما به میزان 8/6 درصد (از 588 به 548 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 3/50 درصد (1552 به 771 دین) می‌شود.https://jonsat.nstri.ir/article_1519_38afba2f48d04092d76dcc637caf0270.pdfروتور سانتریفیوژاسکوپشبیه‌سازیروش شبیهسازی مستقیم مونت‌کارلوحل‌‌گر |
| spellingShingle | ولی اله غضنفری علی اصغر قربانپور خمسه محمدمهدی شادمان سیدجابر صفدری محمدحسین عسکری شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو مجله علوم و فنون هسته‌ای روتور سانتریفیوژ اسکوپ شبیهسازی روش شبیهسازی مستقیم مونت‌کارلو حلگر |
| title | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| title_full | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| title_fullStr | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| title_full_unstemmed | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| title_short | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی (r-θ) با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| title_sort | شبیهسازی جریان گاز اطراف اسکوپ در یک روتور سانتریفیوژ با مدل دوبعدی r θ با استفاده از روش مستقیم مونت‌کارلو |
| topic | روتور سانتریفیوژ اسکوپ شبیهسازی روش شبیهسازی مستقیم مونت‌کارلو حلگر |
| url | https://jonsat.nstri.ir/article_1519_38afba2f48d04092d76dcc637caf0270.pdf |
| work_keys_str_mv | AT wlyạlhgẖḍnfry sẖbyhsạzyjryạngạzạṭrạfạsḵwpdryḵrwtwrsạntryfywzẖbạmdldwbʿdyrthbạạstfạdhạzrwsẖmstqymmwntḵạrlw AT ʿlyạṣgẖrqrbạnpwrkẖmsh sẖbyhsạzyjryạngạzạṭrạfạsḵwpdryḵrwtwrsạntryfywzẖbạmdldwbʿdyrthbạạstfạdhạzrwsẖmstqymmwntḵạrlw AT mḥmdmhdysẖạdmạn sẖbyhsạzyjryạngạzạṭrạfạsḵwpdryḵrwtwrsạntryfywzẖbạmdldwbʿdyrthbạạstfạdhạzrwsẖmstqymmwntḵạrlw AT sydjạbrṣfdry sẖbyhsạzyjryạngạzạṭrạfạsḵwpdryḵrwtwrsạntryfywzẖbạmdldwbʿdyrthbạạstfạdhạzrwsẖmstqymmwntḵạrlw AT mḥmdḥsynʿsḵry sẖbyhsạzyjryạngạzạṭrạfạsḵwpdryḵrwtwrsạntryfywzẖbạmdldwbʿdyrthbạạstfạdhạzrwsẖmstqymmwntḵạrlw |