logo
logo
ArEn
عنوان :

مدل سازی و شبیه سازی رفتار گاز داخل یک روتور سانتریفیوژ گازی در حضور گاز سبک هیدروژن فلوراید با استفاده از روش ترکیبی DSMC و انساگر-پنکیک

ناشر :

علوم، مهندسی و فناوری هسته ای - Journal of Nuclear Science, Engineering and Technology

سال :

1400/2022

چکیده

رفتار گاز در ماشین سانتریفیوژ را می توان به دو قسمت مولکولی و پیوسته تقسیم کرد. معادله بولتزمن روشی دقیق برای بررسی رفتار گاز در تمام نواحی ماشین سانتریفیوژ به شمار می رود. یکی از روش های حل این معادله، روش DSMC می باشد. تاکنون چشمه جرمی مورد استفاده در معادله انساگر-پنکیک در ناحیه پیوسته یک چشمه فرضی بوده و پژوهشگران زیادی چشمه های جرمی فرضی مختلفی را ارایه داده اند. در پژوهش حاضر، شکل رسیدن خوراک به ناحیه پیوسته و اثرگذاری آن در مرز دو ناحیه به صورت چشمه جرمی با روش مستقیم مونت کارلو محاسبه شده و با چشمه جرمی فرضی گانزبرگر مقایسه شده است. سپس چشمه جرمی حاصل از حضور گاز سبک هیدروژن فلوراید در خوراک به صورت یک مخلوط دو جزیی (97/0=6ZUF و 03/0=ZHF)، (93/0=6ZUF و 07/0=ZHF) و (9/0=6ZUF و 1/0=ZHF) در مرز دو ناحیه محاسبه شده است. با جای گذاری تابع جریان حاصل در معادلات نفوذ انساگر-کوهن، توزیع غلظت در طول روتور محاسبه شده و در نهایت پارامترهای جداسازی و توان جداسازی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش مقدار گاز سبک در خوراک ورودی به ماشین فاکتور و توان جداسازی کاهش می یابد.