no-img
پارس یونی

پایان نامه راکتورهای میکرو کانال - پارس یونی


پارس یونی
گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .

ادامه مطلب

DOC
پایان نامه راکتورهای میکرو کانال
امتیاز 5.00 ( 1 رای )پایان نامه راکتورهای میکرو کانال">
doc
۱۹ فروردین ۱۳۹۶
۲۲,۰۰۰ تومان
۲۲,۰۰۰ تومان – خرید
79صفحه

پایان نامه راکتورهای میکرو کانال


راکتور میکروکانال شامل محفظه واکنشی است که ابعاد آن به طور نمونه در محدوده میکرومتر (µm)، با ظرفیت حجمی در محدوده میکرو لیتر (µL) می باشد. این راکتور معمولا یک راکتور جریان پیوسته است. میکرو راکتورها می توانند برای سنتز مواد به صورت موثرتر از روش های ناپیوسته جاری استفاده شوند که علت این امر، ویژگی های انتقال حرارت و جرم موثر، اختلاط سیال بسیار بهبود یافته، محیط نسبت مساحت سطح به حجم بالا و نیز مزایای مهندسی در مواجهه با محیط های ناپایدار می باشد.

این راکتور می تواند شامل سیستم های مایع – مایع و همچنین سیستم های جامد – مایع باشد، به طور مثال دیواره های کانال پوشیده شده با یک کاتالیست ناهمگن. این راکتورها مزایای بسیاری را نسبت به راکتورهای متداول ارائه می کنند که عبارتند از بهبودهای گسترده در سرعت واکنش، راندمان و بازدهی انرژی، قابلیت اطمینان، ایمنی، مقیاس پذیری و یک درجه بسیار مناسبتر از کنترل فرآیند. راکتورهای میکروکانال می توانند حرارت را بسیار موثر تر از مخازن حذف کنند. دماهای نقطه ای داغ و همچنین دوره زمانی دمای بالا، به علت گرمازایی به طور محسوسی کاهش می یابد. بنابراین، میکروراکتورها باعث ارزیابی سینتیکی بهتر می شوند، زیرا گرادیان دمای موضعی که بر شدت های واکنش تاثیر گذار هستند، در مقایسه با هر مخزن ناپیوسته دیگر بسیار کوچکتر هستند.

گرم سازی و سردسازی یک میکروراکتور، همچنین بسیار سریع تر است و دماهای عملیاتی می توانند کمتر از باشند. در نتیجه ی انتقال حرارت موثر، دماهای واکنش ممکن است در مقایسه با راکتورهای ناپیوسته متداول بسیار بالاتر باشند. بسیاری از واکنش ها با دمای پایین می توانند در میکروراکتورها در دماهای ، سریع تر از تا ، همانند تجهیزات ظروف شیشه ای آزمایشگاهی انجام شوند. میکرو راکتورها عموما به طور پیوسته کار می کنند. این پیوستگی باعث پردازش مواد واسطه ناپایدار بعدی و اجتناب از تاخیرهای زمانی عمل آوری ناپیوسته نمونه می شود. عمل آوری سریع، از از بین رفتن مواد واسطه ارزشمند جلوگیری می کند و اغلب باعث انتخاب پذیری بهتر می گردد. اما میکروراکتورها عموما در برابر ذرات ریز خوب عمل نمی کنند و کلوخه شدن اتفاق می افتد. این راکتورها برای واکنش های سریع و گرمازا بسیار مناسب هستند، اما به محض اینکه ذرات ریز وارد می شوند، ایجاد دردسر می کنند

عنوان فهرست مطالب صفحه
چکیده: ۱
مقدمه: ۲
فصل اول ۳
معرفی راکتور میکروکانال ۳
۱-۱- مقدمه ۴
۱-۲-مزایای راکتورهای میکرو کانال ۵
۱-۳-کاربرد راکتور میکرو کانال ۵
۱-۴-احتراق ۶
۱-۵-راکتور میکروکانال ۸
۱-۶-احتراق در راکتور میکرو کانال ۱۱
۱-۷-راکتور جریان معکوس ۱۳
فصل دوم ۱۷
معادلات مدل دینامیک سیالات محاسباتی ۱۷
۲-۱- مدلسازی جریان ۱۸
۲-۲ مدلسازی واکنش ۱۹
۲-۲-۱ مدل شدت محدود آرام ۱۹
۲-۲-۲ مدل اتلاف ادی ۲۱
فصل سوم ۲۳
پدیده های جریان در راکتورهای میکرو کانال ۲۳
۳-۱ مقدمه ۲۴
۳-۲- جریان تک فازی ۲۵
۳-۳- جریان دو فازی ۲۶
۳-۳-۱-اصول تماس ۲۶
۳-۳-۲-رژیم های جریان ۲۷
۳-۳-۲-۱- رژیم جریان لایه ای ۲۷
۳-۳-۲-۲- رژیم جریان متناوب ۲۸
۳-۳-۲-۳- رژیم جریان حلقوی ۲۸
۳-۳-۲-۴- رژیم جریان پراکنده ۲۹
۳-۴- جریان بستر چکه ای ۳۲
۳-۴-۱-رژیم های جریان ۳۲
۳-۴-۲-توزیع مایع ۳۵
۳-۵-جریان لغزشی ۳۵
۳-۵-۱- عدد نادسن ۳۷
۳-۵-۲-مدل های عددی برای جریان لغزشی فاز گاز ۳۹
۳-۶- ضریب اصطکاک و افت فشار ۴۳
فصل چهارم ۴۶
انتقال حرارت در راکتورهای میکرو کانال ۴۶
۴-۱- مقدمه ۴۷
۴-۲- اثرات هندسه کانال های جریان ۴۸
۴-۳- طول ورودی حرارتی ۵۰
۴-۴- ضریب انتقال حرارت در میکرو کانال های مستطیلی ۵۱
۴-۴-۱- اثر عدد رینولدز ۵۳
۴-۴-۲-ضریب انتقال حرارت در میکرو کانال ۵۵
۴-۵- انتقال حرارت در جریان دو فازی ۵۸
فصل پنجم ۶۰
انتقال جرم در راکتورهای میکرو کانال ۶۰
۵-۱- مقدمه ۶۱
۵-۲- رابطه شروود ۶۲
۵-۳-محدودیت های انتقال جرم در میکرو کانال ها ۶۴
۵-۴-مدل انتقال جرم برای میکرو کانال با کاتالیست پوشش داده شده ۶۴
فصل ششم ۶۷
نتیجه گیری ۶۷
منابع: ۶۹
Abstract: 72

 

 

 

 

 

عنوان فهرست اشکال صفحه
شکل ۳-۱ تجسم رژیم جریان لایه ای ۲۷
شکل ۳-۲ تجسم رژیم جریان متناوب ۲۸
شکل ۳-۳ تجسم رژیم جریان حلقوی ۲۹
شکل ۳-۴ تجسم رژیم جریان پراکنده ۳۰
شکل ۳-۵ نقشه رژیم جریان برای جریان دو فازی آب و هوا در لوله مستطیلی با قطر هیدرولیکی mm 36/5. 31
شکل ۳-۶ نقشه رژیم جریان برای جریان آب و هوا در لوله دایره ای با قطر هیدرولیکی µm 20. 31
شکل ۳-۷ جریان بستر چکه ای غیر هم جهت رو به پایین ۳۲
شکل ۳-۸ رژیم های جریان در جریان بستر چکه ای ۳۳
شکل ۳-۹ نقطه گذر جریان بر حسب سرعت های جرمی ظاهری برای جریان سیکلوهگزان و هیدروژن در راکتور بستر پرشده با کانال های جریان µm 400. 34
شکل ۳-۱۰جریان مرزی بدون لغزش و لغزشی ۳۶
شکل ۳-۱۱ پروفایل های سرعت آب جاری در میکرو کانال با شرط مرزی (a) بدون لغزش، (b) لغزشی ۳۶
شکل ۳-۱۲ رژیم های عدد نادسن ۳۸
شکل ۳-۱۳ تغییر سرعت های طولی جریان های هوا در میکرو کانال مستطیلی µm 5 42
شکل ۳-۱۴ تغییر فشار جریان هوا در میکرو کانال مستطیلی ۵ میکرو کتری در مقایسه با داده های آزمایشگاهی نیتروژن پیشنهاد شده توسط پونگ و همکارانش (۱۹۹۴) ۴۳
شکل ۳-۱۵
اثر زبری نسبی و Re بر مقدار افت فشار ۴۵
شکل ۴-۱ اثر (a) Dh/Wc و (b) H/W بر انتقال حرارت آرام آب جاری در میکرو کانال مستطیلی ۴۹
شکل ۴-۲ تغییر محوری عدد ناسلت در Re=1 و Kn=0.1 برای جریان های گاز در کانال مستطیلی با نسبت های صفحه مختلف ۴۹
شکل ۴-۳ تغییر در Nu جریان کاملا تویعه یافته به عنوان تابعی از Kn و نسبت صفحه کانال برای شدت جریان گاز در Re=10. 50
شکل ۴-۴ اساس جریان در حال توسعه حرارتی ۵۱
شکل ۴-۵ تغییر عدد ناسلت با فاصله محوری از ورودی در اندازه های شبکه بندی مختلف برای آب جاری در کانال مستطیلی با عرض µm 200. 52
شکل ۴-۶ وابستگی ضریب انتقال حرارت به فاصله محوری بدون بعد برای جریان آرام آب در میکرو کانال ها با قطرهای هیدرولیکی مختلف ۵۳
شکل ۴-۷ تغییر عدد ناسلت در اعداد رینولدز مختلف برای میکرو کانال های با عرض (a) µm 229، (b) µm 300، (c) µm 339، (d) µm 534. 55
شکل ۴-۸ پیکربندی راکتور میکرو کانال ۵۶
شکل ۴-۹ ضریب انتقال حرارت در مقدار کیفیت بخار ترمودینامیکی مختلف ۵۸
شکل ۵-۱عدد شروود به عنوان تابعی از معکوس عدد گراتز برای یک میکرو کانال مربعی با جریان آرام. نقاط داده از شبیه سازی فلوئنت به دست آمده اند. خط بر مبنای رابطه است. ۶۳

 

 

عنوان فهرست جداول صفحه
جدول ۱-۱ پارامترهای سینتیکی برای کاتالیست پلاتین تازه و فرسایش یافته با بخار]۱[ ۸
جدول ۱-۲ پارامترهای سینتیکی برای کاتالیست پلاتین – پالادیم فرسایش یافته با بخار]۱[ ۸
جدول ۳-۱ مقدار ضرایب لغزش ۴۰

 {jfs 183}



موضوعات :
برچسب‌ها :
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *