চুল্লি মধ্যে গ্যাস মিশ্রণের জন্য অনুকূল নকশার জন্য তরল গতিশক্তি অন্বেষণ করা


12

পটভূমি

স্ট্যান্ডার্ড তাপ চুল্লি

এটি ক্লাউস প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত তাপীয় চুল্লিটির জন্য মানক নকশা, যা এইচ 2 এস কে এসও 2 তে রূপান্তর করে । চুল্লিটির প্রধান সমস্যা হ'ল গ্যাস মেশানো বরং দুর্বল এবং এর ফলে কেবলমাত্র 60% রূপান্তর হার হয়। এর ফলে অদ্বিতীয়তাগুলি পরিচালনা করতে ডাউন স্ট্রিম সরঞ্জামগুলি ব্যয় হয়। গ্যাসগুলির মিশ্রণের উন্নতি করার একটি নকশা অত্যন্ত সন্ধান করা হয়।

এইচ 2 এস এবং হে 2 পৃথক চুল্লি থেকে খাওয়ানো হয়। দহন প্রতিক্রিয়া শুরু হয় এবং প্রায় 1400 ° C তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। চুল্লির কেন্দ্রস্থলে দমবন্ধ বিন্দু সেখানে গ্যাসগুলি এর দুপাশে আরও ভালভাবে মিশ্রিত করতে বাধ্য করে।

আমি এখন পর্যন্ত কি করেছি

মোটর গাড়িগুলিতে জ্বালানী ইনজেক্টরদের কাছ থেকে নেওয়া অনুপ্রেরণার সাথে আমার ইনজেক্টরগুলিতে একটি নকশা পরিবর্তন রয়েছে that

সংশোধিত ইনজেক্টর

আমি এই অঙ্কনটিতে চোক পয়েন্টটি অন্তর্ভুক্ত করি নি। এটি কেবল ধারণার বৈধতা পরীক্ষা করার জন্য করা হয়েছিল।

দ্বি-কোণযুক্ত ইনজেক্টরগুলি ইনলেট গ্যাসগুলিতে অনুভূমিক পাশাপাশি রেডিয়াল বেগ সরবরাহ করে। এটি তরলটিতে ঘূর্ণায়মান প্রভাব তৈরি করে, প্রায় 60% দ্বারা মিশ্রণ উন্নত করে। মিশ্রণ এখানে আউটলেট পণ্য বিতরণ একক হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

সুবিধাগুলি হ'ল দু'গুণ: গ্যাসের কণাগুলি ঘুরতে ঘুরতে আরও ভ্রমণ করতে হবে, চুল্লিটিতে থাকার সময় বাড়িয়ে তুলবে। সুতরাং, একটি বৃহত রূপান্তরও অর্জন করা হয়, বা অন্য দৃষ্টিকোণ থেকে দেখা হয়, স্ট্যান্ডার্ড ইউনিটের একই রূপান্তর অর্জনের জন্য একটি ছোট চুল্লি প্রয়োজন, নাটকীয়ভাবে খরচ হ্রাস করে।

প্রশ্নটি

আমি মিশ্রণের উপর উন্নতি করতে নির্দিষ্ট তরল গতিবিদ্যা ঘটনাটি কাজে লাগাতে চাই। এডি গঠন, উদাহরণস্বরূপ, দমবন্ধ বিভাগে ব্যবহৃত হয়। মিশ্রণের উন্নতি করার জন্য আর কী করা যায়? কোন বৈশিষ্ট্যগুলি যুক্ত / সরানো যেতে পারে?

PS: কথায় কথায় আপনার প্রস্তাবিত নকশাটি ব্যাখ্যা করুন, প্রকৃত মডেলিংয়ের দরকার নেই।
অবশ্যই, এটি আমাকে ধারণাটি দেখতে সহায়তা করবে, তবে এটি প্রয়োজনীয় নয়।

আমার ফ্লুয়েন্টে অ্যাক্সেস রয়েছে যাতে আমি এই ডিজাইনগুলি অনুকরণ করি এবং সেগুলি মানক ইউনিটের সাথে তুলনা করি।

আপনি কী নিয়ে আসতে পারেন তা দেখার জন্য আমি এখনও আগ্রহী।


এটি একটি আকর্ষণীয় প্রক্রিয়া তবে দেখে মনে হচ্ছে আপনি মিশ্রণ এবং রূপান্তর হারগুলি বাড়ানোর জন্য পদ্ধতিগুলি দেখিয়ে প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য আপনার সমস্যার বিবৃতিটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ব্যয় করেছেন। পরিবর্তে উত্তর হিসাবে আপনার পদ্ধতিগুলি পোস্ট করা উচিত। হতে পারে কেউ আপনার ফলাফলগুলিকে মারবে - অথবা নাও!
এয়ার 18

আমি এটা করব, আপনাকে ধন্যবাদ। এবং আমি সত্যিই আশা করি কেউ আমাকে মারবে! প্রায় 100% অর্জন করার একটি উপায় আছে, আমি এটি সম্পর্কে নিশ্চিত, আমাদের কেবল এটি সন্ধান করতে হবে।
22134484

উত্তর:


5

আপনার প্রশ্নটি আমি যতদূর বুঝতে পেরেছি আপনি দুটি গ্যাস একে অপরের সাথে মিশ্রিত / মিশ্রিত করার উপায় সন্ধান করছেন। সমীকরণের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে প্রক্রিয়াটি "সঠিকভাবে" অনুকরণ করা খুব কঠিন। তবে, এটি পূর্বাভাসের তুলনায় আপনার চেয়ে খারাপ মিশ্রণ হওয়ার পক্ষে যথেষ্ট সম্ভাবনা নেই কারণ মডেলগুলি সাধারণত অশান্ত মিশ্রণ প্রক্রিয়াগুলিকে হ্রাস করেন। আপনার সিস্টেমে অপারেটিং চাপের উপর নির্ভর করে উত্তাল মিশ্রণের সাথে যুক্ত চাপ ক্ষতি হতে পারে আপনার সবচেয়ে বড় সমস্যা।

মেশানো ভাল জিনিসটি অনেক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রয়োজন সম্ভবত আপনি কিছু ধারণা পেতে পারেন:

নাসা তাদের তরল তরল দহন-চেম্বারের জন্য বহু সংঘাতের মিশ্রণ প্রক্রিয়াগুলি তদন্ত করেছে: Nasamixing

জিই, প্র্যাট এবং রোলস রইস তাদের জেট ইঞ্জিনগুলির বাইপাস এবং মূল-প্রবাহকে মিশ্রিত করার সবচেয়ে কার্যকরী উপায় অনুসন্ধান করেছেন: এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এবং অবশেষে উড়ন্ত এবং নিশ্চল গ্যাস টারবাইন উত্পাদন করে বায়ু এবং জ্বালানী মিশ্রিত করার জন্য একটি খুব দক্ষ (দ্রুত) উপায় নিয়ে আসতে প্রচুর পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছে: এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

মূলত, সমস্ত উদাহরণের পিছনে ধারণাটি হল দুটি তরলের পৃষ্ঠকে বাড়ানো। আণবিক স্তরে মেশানো / ছড়িয়ে পড়া নিজেই কেবলমাত্র তাপমাত্রা বাড়িয়ে বাড়ানো যায়। সুতরাং নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় মিক্সিং কেবল মিশ্রণ-পৃষ্ঠকে বাড়িয়ে বাড়ানো যায় এবং আণবিক আকারটি আরও বড় আকারে ঘটতে দেয়।

তবে, বিশেষত শিয়ার-স্তর এবং ঘূর্ণায়মান প্রবাহ যা শেষ উদাহরণে ব্যবহৃত হয় তা অনুকরণ করা খুব শক্ত কারণ টারবুলেন্স মডেলগুলি প্রায়শই পদার্থবিজ্ঞানের পক্ষে যথেষ্ট পরিমাণে ক্যাপচার করে না।

আপনার প্রশ্নের একটি সংক্ষিপ্তসার বা মন্তব্য:

আমি মিশ্রণের উপর উন্নতি করতে নির্দিষ্ট তরল গতিবিদ্যা ঘটনাটি কাজে লাগাতে চাই।

মিশ্রণের একমাত্র প্রাথমিক ঘটনা এবং এটি প্রসার। অবিচ্ছিন্নভাবে ছড়িয়ে পড়ার সময় মিশ্রণটি বাড়ানোর জন্য হ'ল মিশ্রণ-পৃষ্ঠ-অঞ্চল বৃদ্ধি করা যা শিয়ার স্তরগুলিকে ঘূর্ণন করে সবচেয়ে দক্ষতার সাথে করা হয়।


দুর্দান্ত উত্তরের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আমি এই ধারণাগুলি খতিয়ে দেখব। আমি এবং আমার বন্ধুরা ভাবছিলাম, 100 বছর বয়সের কাছাকাছি কেন ফার্নেস ডিজাইনটি এতটা বদলেছে? এরোস্পেস এবং মোটরগাড়ি শিল্প যথাযথ মিক্সিংয়ের উপর অনেক বেশি নির্ভর করে, তবে কেন প্রযুক্তিটি আরও মানক রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিতে স্থানান্তরিত করবে না?
22134484

ফ্লুয়েন্টে বিস্তীর্ণ টার্বুলেন্স মডেল রয়েছে। কোনটি, আপনি বলবেন, এই বিশেষ সমস্যার জন্য সেরা সঞ্চালন করবে?
22134484

আমি অনুমান করব যে যতক্ষণ আপনি 2D অবিচল সমাধান করছেন (যা আমি বুঝতে পারি এবং ব্যবহারিক দিক থেকে এটি সমর্থন করি) আপনি এসএ এর মতো একটি সহজ মডেল নিয়েও যেতে পারেন। আমি মনে করি আপনি একটি আসল সংখ্যার পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হবেন না, তবে আপনি মিশ্রণের পরিবর্তনের সাথে তুলনা করতে পারেন (মিশ্রণের হারের শতাংশের মতো কিছু)।
rul30

4

প্রাথমিক ফলাফল

আমি প্রবাহকে পৃথক করার জন্য দম বন্ধ করার আগে একটি শঙ্কু কাঠামো যুক্ত করেছি। মূলত তরল কাটা। এই শঙ্কুটি 4 টি সমর্থন সহ সংযুক্ত করা হয়েছে। এই কনফিগারেশনটি একটি হাস্যকর পরিমাণে মিশ্রণ বাড়িয়েছে। আমি একটি লিনিয়ার পণ্য বিতরণ অর্জন করেছি। যাইহোক, আমি এই শঙ্কুতে তাপমাত্রা বা কাঠামোগত বিশ্লেষণ চালিয়েছি না যা এটি প্রয়োগ করে তাপমাত্রা বা ভার প্রয়োগ করা যায় কিনা তা যাচাই করতে। এই শঙ্কুটি স্ট্যান্ডার্ড স্ট্রাকচারে যুক্ত হয়েছিল। আরও বিশ্লেষণ শঙ্কু এবং দ্বিগুণ কোণযুক্ত ইনজেক্টর দিয়ে করা উচিত।

সীমানায় এডি গঠনে সহায়তার জন্য চুল্লিতে একটি সাইনোসয়েডাল প্রাচীর যুক্ত করা হয়েছিল। এটি পণ্য বিতরণের লিনিয়ারিটি বাড়িয়েছে, তবে রূপান্তর হারটি কম করবে, যা আমি এই মুহুর্তে বুঝতে পারি না।

মডেলিং প্রক্রিয়ায় সহায়তা করার জন্য, একটি সহজ প্রতিক্রিয়া ব্যবহৃত হয়। বেনজিন এবং অক্সিজেনকে চুল্লিটি 600 ক্যালভিনে খাওয়ানো হয়।

নিম্নলিখিত চিত্রগুলির সমস্ত বন্ধনের কিংবদন্তি 0% (পরিষ্কার) থেকে 100% (লাল) অবধি রয়েছে। সমস্ত দৃশ্য যা চালিত হয়েছিল, ঠিক একই অপারেটিং শর্ত ব্যবহার করা হয়েছিল এবং চুল্লিগুলির সামগ্রিক দৈর্ঘ্য স্থির ছিল stayed

ফলাফল রূপান্তরটি নীচের মত দেখায়:

মান

আউটলেটে ফলাফলের গড় রূপান্তর 40.09% হিসাবে পাওয়া গেছে।

শঙ্কু কাঠামো যোগ করার সাথে, রূপান্তরটি 43.43% এ বেড়েছে এবং নীচের মত দেখাচ্ছে:

শঙ্কু

দুটি চোক পয়েন্ট যুক্ত করার সময় রূপান্তরটির একটি বড় উন্নতি দেখা গেল। যে রূপান্তরটি পাওয়া গেছে: 78.46%। যা স্ট্যান্ডার্ড রিঅ্যাক্টরের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ।

ডাবল চোক

পরবর্তী পুনরাবৃত্তি, রিঅ্যাক্টারে গোলাকৃতি বৈশিষ্ট্য যুক্ত করার সাথে জড়িত। এর ফলে চূড়ান্ত রূপান্তর ঘটেছে .5 ..৫ in%, এটি কোনও পরিমাপের দ্বারা বড় বৃদ্ধি নয়। তবে, এটি সস্তাভাবে করা যেতে পারে।

ডাবল চোক ফিললেট

দুটি শঙ্কু যেখানে ডাবল শোকের নকশায় যুক্ত হয়েছে যাতে শঙ্কুর জ্যামিতি বিভাগগুলিতে এডি গঠনে সহায়তা করতে পারে। ফলাফলটি প্রত্যাশার মতো ছিল এবং 85.35% রূপান্তর পাওয়া গেছে।

ডাবল চোক ডাবল শঙ্কু

পূর্ববর্তী ডিজাইনটি পূর্ববর্তী ডিজাইনের মতো গোল করেই সংশোধন করা হয়েছিল। এর ফলে 8671.71১% রূপান্তর ঘটে

ডাবল চোক ডাবল শঙ্কু ফিললেট

আমার এই পরীক্ষাগুলি দেখায় যে এই প্রত্নতাত্ত্বিক নকশার (আক্ষরিক অর্থে, এটি 90 এর দশকের প্রথম দিক থেকে) নির্দিষ্ট কিছু ঘটনাটি কাজে লাগিয়ে উন্নতি করার জন্য উন্নতি করতে পারে।

আমি বর্তমানে দ্বিগুণ কৌনিক, ডাবল শঙ্কু, দ্বিগুণ কোণযুক্ত ইনজেক্টরগুলির সাথে গোলাকার নকশাকে সংযুক্ত করার প্রক্রিয়াধীন।


@ আয়ার: সম্পাদনা এবং অন্য একটি পোস্টের রেফারেন্সের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ।
22134484

2
আপনি যে সিমুলেশনটি সেট আপ করেছেন তাতে কি আপনি কিছুটা মন্তব্য করতে পারেন? কোড ব্যবহৃত, টার্বুলেন্স মডেল, সীমানা শর্ত, (আন-) অবিচল, পুনরায় সংযুক্তি মডেল? তবে আরও গুরুত্বপূর্ণ এটি 2D হয়? আপনার "শঙ্কু" কার্মান-ধরণের পৃথকীকরণ দেখায়। এগুলি কেবল প্রিজিম্যাটিক কাঠামোর উপরই ঘটতে পারে।
rul30

হ্যাঁ, সেটআপ সম্পর্কে কিছু তথ্য এখানে ভাল হবে। আপনি প্রশ্নে বলেছিলেন যে আসল নকশা 60% রূপান্তর দেয়। আপনি কি সেই ফলাফলটি সফলভাবে মডেল করেছেন? যদি সিমুলেশন পদ্ধতিটি বিদ্যমান ডেটার সাথে মেলে না, তবে এটি ডিজাইনের উন্নতির জন্য দুর্দান্ত হতে পারে না।
ড্যান

1
ভন কার্মান (স্ট্রোহাল) সিলিন্ডারের অস্থিরতা (বা আপনার ক্ষেত্রে ওয়েজ) প্রবাহের পর্যায়ক্রমিক পৃথকীকরণ বৈশিষ্ট্যযুক্ত। বিচ্ছেদ বুদ্বুদ উপরে এবং নীচে "উল্টানো" হয়। এখন একটি শঙ্কু বা গোলকটি কল্পনা করুন: যেহেতু প্রবাহটি এখন অক্ষরূপী তাই পৃথকীকরণটি উপরের দিকে নীচে নেমে আসতে পারে না (বিশেষ ক্ষেত্রে আপনার অ্যাপ্লিকেশন অক্ষীয় দোলন ঘটতে পারে)
rul30

1
বিশদ রাসায়নিক গতিবিদ্যা এখানে প্রয়োজন হয় না। আমি যতদূর বলতে পারি এটি একটি অ-প্রিমিক্সড দাহ সমস্যা, যা সাধারণত অসীম দ্রুত রসায়ন দিয়ে মিশ্রিত করা যায় (মিশ্রিত পোড়া)। এটি একটি জরিমানা জাল ব্যবহার করার জন্য সংস্থানগুলি মুক্ত করে প্রতিক্রিয়ার গণনা করার গণ্য ব্যয়কে হ্রাস করবে।
ড্যান

1

rul30 এটি সেরা রাখুন:

মূলত, সমস্ত উদাহরণের পিছনে ধারণাটি হল দুটি তরলের পৃষ্ঠকে বাড়ানো। আণবিক স্তরে মেশানো / ছড়িয়ে পড়া নিজেই কেবলমাত্র তাপমাত্রা বাড়িয়ে বাড়ানো যায়। সুতরাং নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় মিক্সিং কেবল মিশ্রণ-পৃষ্ঠকে বাড়িয়ে বাড়ানো যায় এবং আণবিক আকারটি আরও বড় আকারে ঘটতে দেয়।

এটি করার একটি উপায় হ'ল স্থির মিশ্রণকারী । একটি স্ট্যাটিক মিক্সার একটি নল inোকানো হয় সাধারণত হেলিকাল একটি ব্লেড সিরিজ হয়। ফলকগুলি 'কাটা' এবং তরলটিকে ঘুরিয়ে দেবে যাতে বিভিন্ন ভলিউমের উপাদানগুলির যোগাযোগ থাকে।

আপনি তবে 2 ডি-তে একটি মডেল করতে সক্ষম হবেন না। বিভিন্ন ধরণের রয়েছে - হেলিকাল:
হেলিক্যাল স্ট্যাটিক্স মিক্সার
এক্স এলিমেন্ট:
এক্স এলিমেন্ট স্ট্যাটিক্স মিক্সার
এবং অন্যান্য।

ডান মিশ্রণটি বাছাই করা সম্ভবত নিজের মধ্যে একটি বিজ্ঞান, প্রথম নজরে আমি কেবল আঠালো উত্পাদনগুলিতে তাদের ব্যবহার সম্পর্কে নিবন্ধগুলি পেয়েছি - এই মিশ্রকগুলি প্রায়শই তরল-তরল এবং তরল-গ্যাস প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়। এই পৃষ্ঠাটি গ্যাস-গ্যাস প্রয়োগের জন্য আরও একটি ধরণের পরামর্শ দেয় , একটি corেউতোলা প্লেট প্রকার। গ্যাস-গ্যাস মিশ্রণের জন্য স্ট্যাটিক মিক্সারগুলি এক্সস্টাস্ট গ্যাস চিকিত্সার ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়, এটি আরও গবেষণার এক উপায় হতে পারে।

ছবি: শুমাচার ভেরফাহরেনস্টেকনিক


... অন্য অ্যাভিনিউ - কেন এটি সাধারণত এইভাবে করা হয় না তা সন্ধান করুন।
হাট

এখানে এতদূর পোস্ট করা সমস্ত কিছু সহ, আমরা বৃহত্তর রূপান্তর দেখেছি বা সেগুলি নূন্যতম আশা করি। আমার এখনও কোনও ধারণা নেই যে শিল্প কেন এখনও পুরানো নকশা ব্যবহার করে। হ্যাঁ, উন্নতি হয়েছে। তবে বেশিরভাগই অস্থায়ী চুল্লিগুলিতে, কী করা যায় তা সীমাবদ্ধ করে। স্ক্র্যাচ থেকে বিল্ডিং ডিজাইনের উন্নতির জন্য আরও জায়গা দেয়। বেশিরভাগ সাধারণ উন্নতির মধ্যে আরও ভাল ইনজেক্টর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে তবে তারা নকশায়ও আদিম। মূলত, একটি ইনলেটকে 10 টি ছোট করে ভাগ করুন। এটা সম্বন্ধে.
22134484
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.