فرمت فايل : ورد

قسمتي از محتوي فايل

تعداد صفحات : 38 صفحه

به نام خدا جريانهاي برخورد كننده بسياري از عمليات مهندسي كه در بين دو فاز امتزاج ناپذير انجام مي شود بوسيلة انتقال جرم يا انتقال حرارت كنترل مي شوند، بنابراين همواره كوشش مي شود كه تا حد امكان چنين مقاومتهايي را كاهش داد.
اصولاً فرايندهاي انتقال حرارت يا جرم در سيستم، گاز-جامد، گاز-مايع، مايع-مايع و جامد-مايع عموماً ممكن است با سه مقاومت سري در نظر گرفته‌شوند، كه با فرض يك سيستم قطرة مايع-گاز به عنوان حالت مبنا، ممكن است برحسب خواص سيستم مقاومت هاي زير مؤثر باشند، مقاومت خارجي مقاومت سطح، مقاومت داخلي.
مقاومت داخلي را ممكن است با كاهش اندازة ذرة فار پيوسته كاهش داد، اگر اين كار امكان پذير نباشد بايد زمان اقامت ذره را در داخل سيستم افزايش داد.
كاهش مقاومت خارجي ممكن است از طريق روشهاي زير ميسر گردد.
a- افزايش سرعت نسبي بين ذرات و فاز پيوسته كه با افزايش اصطكاك بين فازها نيز مرتبط است b- كاهش ابعاد ذرات كه باعث كاهش ضخامت زير لاية آرام كه كنار سطح تشكيل مي شود، مي گردد.
كاهش ابعاد ذرات باعث افزايش ضرايب انتقال مي‌گردند.
c- توزيع يكنواخت فاز پراكنده درون فاز پيوسته.
d- اعمال تأثيرات ديگر روي ذرات، مثل نيروهاي اينرسي و سانتريفوژي مقاومت سطح با حذف ناخالصي ها ممكن است به دست‌ آيد.
در دهة 60 ميلادي روش بسيار ويژه اي بعنوان جريانهاي برخورد كننده (IS) توسط [1]Elperin مطرح شد كه روش بسيار مؤثري براي فرايندهاي انتقال جرم و حرارت محسوب مي گردد.
انتظار مي رود كه اين سيستم ها بصورت گسترده اي مورد استفاده قرار بگيرند.
اين سيستم مي تواند براي سيستم هاي دو فازي مايع-گاز-جامد بكار برود.
در اين روش دو جريان در خلاف جهت هم روي يك محور به يكديگر برخورد مي‌كنند.
براي يك جريان نمونة گاز-جامد همانطور كه در شكل 1-1 ديده مي‌شود دو جريان در وسط (ناحية برخورد) به شدت به هم برخورد مي كنند، بدليل برخورد بين جريانهاي مخالف، يك ناحية نسبتاً باريكي با تلاطم شديد ايجاد مي شود، كه شرايط بسيار مطلوبي را براي افزايش سرعت انتقال جرم و حرارت بوجود مي‌آورد.
علاوه بر اين در اين ناحيه غلظت (تراكم) ذرات بيشترين مقدار است [2]، و بصورت يكنواخت تا نقطة تزريق كاهش مي يابد، اين تكنيك در سيستم هاي گاز-مايع، مايع-مايع و جامد-مايع نيز بكار مي رود.
جريان مخالف باعث ورود ذرات به داخل فاز پيوستة مقابل به علت وجود نيروي اينرسي مي‌شود.
بعلت نيروي درگ سرعت ذره‌ها در فاز مخالف كاهش پيدا مي كند و در نهايت همراه فاز پيوسته بر مي‌گردد و دوباره به ناحيه برخورد مي‌رسد و اين عمل تكرار مي‌گردد.
بطور كلي سه حالت ممكن است براي ذرات در سيستم پيش بيايد.
اول ممكن است برخي ذرات بصورت رودررو با هم برخورد كنند و در نتيجه سرعت آنها صفر گردد و از سيستم بخاطر نيروي وزن خارج گردند.
دوم اينكه گاهي اين برخورد با زاويه صورت بگيرد كه باعث تغيير مسير ذره شده و ذره را از سيستم خارج مي كند.
در حالت سوم ذره بدون برخورد وارد جريان فاز پيوسته مقابل مي شود.
با توجه به شكل 1-1 ذره در ابتدا هم سرعت فاز گاز مي‌باشد و سرعت آن ug است وقتي كه ذره وارد فاز مقابل مي شود سرعت نسبي فاز پيوسته و ذره برابر 2ug مي باشد.