نام و نام خانوادگی:عاطفه قربانی
عنوان پایان نامه: شبیه سازی هیدروینادمیک یک میکروکانال در فرآیند استخراج مایع-مایع
رشته تحصیلی:مهندسي شیمي گرایش طراحي فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: آقای دکتر روح‌اله صادقی
چکیده:

در سال های اخیر، کاربرد کانال های میکرو در زمینه های صنایع فرآیند شیمیایی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مزایای متعددی مانند مسیر انتقال کوتاه تر در میکروکانال ها و نسبت سطح به حجم زیاد، امکان انجام واکنش هایی شامل مواد شیمیایی سمی و خطرناک و داشتن یک هندسه ساده، باعث استفاده از میکروکانال ها در بسیاری از زمینه ها مانند انتقال گرما و جرم شده است. در این مطالعه عملکرد یک میکروکانال پیچ خورده در فرآیند استخراج مایع – مایع شبیه سازی گردید. یک مدل سازی دو فازی اولرین – اولرین همراه با مدل موازنه جمعیتی برای توزیع اندازه قطرات در این شبیه سازی استفاده گردید. در این مطالعه هیدرودینامیک و انتقال جرم جریان مایع- مایع غیرقابل مخلوط در یک میکروکانال جریان پیشرفته بررسی می شود. با استفاده ازدو فاز هگزان / آب به عنوان یک سیستم مدل، ما از تکنیک های تجسم جریان برای تعیین توزیع اندازه قطره، نگهداری هگزان و مناطق خاص سطحی در این شبیه سازی اثر هیدرودینامیکی سرعت و فشار بر میزان اغتشاش و اندازه قطرات بررسی گردید. همچنین اثرات غلظت حل شونده و دبی جریان بر میزان انتقال جرم بررسی گردید و ضریب انتقال جرم محاسبه گردید.
نتایج نشان داد افزایش دبی جریان منجر به افزایش گرادیان سرعت نزدیک به دیواره ها می شود. نیروی دراگ منجر به افزایش افت فشار می شود. با کاهش نسبت ابعاد گرادیان سرعت نزدیک دیواره افزایش می‌یابد که منجر به افزایش افت فشار با کاهش نسبت ابعاد می‌شود وافزایش دبی جریان، شدت آشفتگی گردابی (توربولنسی) افزایش می یابد.

کلیدواژه: انتقال جرم- استخراج جریان مایع- مایع- میکروکانال- هگزان- آب- هیدرودینامیک