การจำลองสามมิติของอุทกพลศาสตร์ในท่อไรเซอร์ของเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียน

Abstract

เครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียนได้นำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีข้อดีกว่าเครื่องปฏิกรณ์ชนิดอื่น ความซับซ้อนทางด้านอุทกพลศาสตร์ของเครื่องปฏิกรณ์ถือเป็นปัญหาสำคัญที่ได้รับความสนใจ จึงมีการใช้วิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณเข้ามาช่วยในการอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในเครื่องปฏิกรณ์ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการเลือกการจำลองในระบบสามมิติเพื่อศึกษาผลของตัวแปรต่างๆ ที่มีต่ออุทกพลศาสตร์ที่เกิดขึ้น และเปรียบเทียบกับผลการจำลองของเครื่องปฏิกรณ์ในระบบสองมิติกับข้อมูลการทดลองจากงานวิจัยที่ผ่านมา ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า รูปแบบการป้อนเข้าของทางเข้า ขนาดทางออกของท่อ ไรเซอร์ แบบจำลองแรงต้านการเคลื่อนที่ระหว่างวัฏภาค อุณหภูมิแกรนูลาร์ขาเข้า ความหนาแน่นของอนุภาคของแข็ง ความเร็วแก๊สขาเข้า และ ปริมาณฟลักซ์ของแข็ง เป็นตัวแปรที่ส่งผลต่อ อุทกพลศาสตร์ภายในระบบอย่างชัดเจน ส่วน ค่า Specularity coefficient ค่า Restitution coefficient แบบจำลองความหนืด และความหนืดเสียดทาน เป็นตัวแปรที่ส่งผลต่อระบบเพียงเล็กน้อย แต่มีความจำเป็นเพื่อปรับค่าให้ผลการจำลองมีความถูกต้อง ส่วน สัดส่วนปริมาตรของแข็งสูงสุดในระบบ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคของแข็ง อุณหภูมิกระบวนการ และความดันบริเวณทางออกของท่อไรเซอร์ เป็นตัวแปรที่ไม่ส่งผลต่อระบบเท่าใดนัก โดยเมื่อเปรียบเทียบระหว่างการจำลองในระบบสามมิติและระบบสองมิติได้ข้อสรุปว่า ถ้าระบบเครื่องปฏิกรณ์มีการป้อนเข้าแบบสมมาตร ผลการจำลองในระบบสองมิติดีเพียงพอต่อการอธิบาย อุทกพลศาสตร์ภายในระบบ แต่ถ้าระบบเครื่องปฏิกรณ์มีการป้อนเข้าแบบไม่สมมาตร การจำลองในระบบสามมิติจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า