Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
هن مطالعي ۾، flocculation جي hydrodynamics هڪ ليبارٽري پيماني تي paddle flocculator ۾ turbulent وهڪري جي رفتار فيلڊ جي تجرباتي ۽ عددي تحقيق جي ذريعي جائزو ورتو ويو آهي.turbulent وهڪرو جيڪو ذرڙن جي مجموعي کي فروغ ڏئي ٿو يا floc breakup پيچيده آهي ۽ غور ڪيو ويو آهي ۽ هن مقالي ۾ ٻه turbulence ماڊل، يعني SST k-ω ۽ IDDES استعمال ڪندي موازنہ ڪيو ويو آهي.نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته IDDES SST k-ω تي تمام ننڍڙو سڌارو مهيا ڪري ٿو، جيڪو پيڊل فلڪوليٽر جي اندر وهڪري کي درست ڪرڻ لاء ڪافي آهي.فٽ سکور استعمال ڪيو ويو آهي PIV ۽ CFD جي نتيجن جي ڪنورجن جي تحقيق ڪرڻ، ۽ استعمال ٿيل CFD ٽربولنس ماڊل جي نتيجن جي مقابلي لاءِ.مطالعي ۾ سلپ فيڪٽر k جي مقدار کي طئي ڪرڻ تي پڻ ڌيان ڏنو ويو آهي، جيڪو 0.25 جي معمولي قيمت جي مقابلي ۾ 3 ۽ 4 rpm جي گهٽ رفتار تي 0.18 آهي.k کي 0.25 کان 0.18 تائين گھٽائڻ سان 27-30 سيڪڙو تائين سيال تائين پهچندڙ طاقت وڌي ٿي ۽ ويلوسيٽي گريڊيئنٽ (G) کي 14 سيڪڙو وڌائي ٿو.ان جو مطلب اهو آهي ته توقع کان وڌيڪ شديد ميلاپ حاصل ڪيو ويو آهي، تنهنڪري گهٽ توانائي استعمال ڪئي وئي آهي، ۽ تنهنڪري پيئڻ جي پاڻي جي علاج واري پلانٽ جي فلوڪوليشن يونٽ ۾ توانائي جو استعمال گهٽ ٿي سگهي ٿو.
پاڻي صاف ڪرڻ ۾، ڪوگولينٽس جو اضافو ننڍڙا ڪولوائيڊل ذرڙا ۽ نجاست کي غير مستحڪم ڪري ٿو، جيڪي پوءِ گڏ ٿين ٿا ته فلوڪوليشن اسٽيج تي فلوڪوليشن بڻجي وڃن ٿا.فليڪس ٿلهي طور تي ماس جي فريڪٽل مجموعن سان جڙيل آهن، جيڪي پوءِ آباد ٿيڻ سان ختم ڪيا ويندا آهن.ذرات جا خاصيتون ۽ مائع ملائڻ جون حالتون flocculation ۽ علاج جي عمل جي ڪارڪردگي کي طئي ڪن ٿيون.فلوڪوليشن کي ٿوري وقت لاءِ سست حرڪت جي ضرورت هوندي آهي ۽ پاڻيءَ جي وڏي مقدار کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ تمام گهڻي توانائي.
فلوڪوليشن دوران، سڄي سسٽم جي هائيڊروڊائينامڪس ۽ ڪوگولنٽ-پارٽيڪل رابطي جي ڪيمسٽري ان شرح کي طئي ڪندي آهي جنهن تي هڪ اسٽيشنري ذري جي سائيز جي تقسيم حاصل ٿئي ٿي.جڏهن ذرڙا ٽڪرائجن ٿا، اهي هڪ ٻئي سان لٺ 3.Oyegbile، Ay4 ٻڌايو ته ٽڪرين جو دارومدار براونين ڊفيوژن، فلوئڊ شيئر ۽ ڊفرنشل سيٽنگ جي فلوڪوليشن ٽرانسپورٽ ميکانيزم تي آهي.جڏهن ڦڦڙن سان ٽڪرائجي ٿو، اهي وڌندا آهن ۽ هڪ خاص سائيز جي حد تائين پهچي ويندا آهن، جيڪو ڀڃڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو، ڇاڪاڻ ته فليڪس هائڊروڊينامڪ قوتن جي قوت کي برداشت نه ڪري سگهندا آهن.انهن مان ڪجهه ٽٽل ڦڙا ٻيهر گڏ ٿين ٿا ننڍا ننڍا يا ساڳيا سائيز6.بهرحال، مضبوط ڦڙا هن قوت جي مزاحمت ڪري سگهن ٿا ۽ انهن جي سائيز کي برقرار رکي سگهن ٿا ۽ اڃا تائين 7.Yukselen ۽ Gregory8 ٻڌايو ته فليڪس جي تباهي سان لاڳاپيل مطالعي ۽ انهن جي ٻيهر پيدا ڪرڻ جي صلاحيت، ڏيکاري ٿو ته ناقابل واپسي محدود آهي.Bridgeman، Jefferson9 استعمال ڪيو CFD جي مقامي اثر جو اندازو لڳائڻ لاءِ وچولي وهڪري ۽ turbulence تي floc جي ٺهڻ ۽ ٽڪراءَ تي مقامي رفتار جي ترتيبن ذريعي.روٽر بليڊن سان ليس ٽينڪن ۾، اهو ضروري آهي ته رفتار کي مختلف ڪرڻ گهرجي جنهن ۾ مجموعي طور تي ٻين ذرات سان ٽڪرائجي ٿي جڏهن اهي ڪافي طور تي ٺهڪندڙ مرحلي ۾ غير مستحڪم آهن.CFD استعمال ڪندي ۽ 15 rpm جي گھٽ گردش جي رفتار سان، Vadasarukkai ۽ Gagnon11 مخروطي بليڊن سان flocculation لاءِ G قدر حاصل ڪرڻ جي قابل ٿي ويا، اھڙيءَ طرح تحريڪ لاءِ بجلي جي گھٽتائي کي گھٽائي.جڏهن ته، اعلي G قدرن تي آپريشن شايد فلوڪوليشن کي ڏسجي.انهن پائلٽ پيڊل فلوڪولٽر جي اوسط رفتار جي درجه بندي کي طئي ڪرڻ تي ميلاپ جي رفتار جي اثر جي تحقيق ڪئي.اهي 5 rpm کان وڌيڪ جي رفتار تي گردش ڪن ٿا.
Korpijärvi، Ahlstedt12 ٽينڪ ٽيسٽ بينچ تي وهڪري جي ميدان جو مطالعو ڪرڻ لاء چار مختلف ٽربولنس ماڊل استعمال ڪيا.انهن وهڪري جي ميدان کي ليزر ڊاپلر anemometer ۽ PIV سان ماپيو ۽ ڳڻپيوڪر نتيجن کي ماپيل نتيجن سان ڀيٽيو.ڊي اوليويرا ۽ ڊوناڊيل 13 هڪ متبادل طريقو تجويز ڪيو آهي ته جيئن CFD استعمال ڪندي هائيڊروڊينامڪ پراپرٽيز مان رفتار جي درجه بندي جو اندازو لڳايو وڃي.تجويز ڪيل طريقو ڇهن flocculation يونٽن تي هلڪي جاميٽري جي بنياد تي آزمايو ويو.flocculants تي برقرار رکڻ واري وقت جي اثر جو جائزو ورتو ۽ هڪ flocculation ماڊل تجويز ڪيو جيڪو هڪ اوزار جي طور تي استعمال ڪري سگهجي ٿو ته جيئن منطقي سيل ڊيزائن کي گهٽ برقرار رکڻ واري وقت سان مدد ڪن.Zhan، You15 هڪ گڏيل CFD ۽ آبادي جي بيلنس جو ماڊل پيش ڪيو آهي ته جيئن وهڪري جي خاصيتن ۽ فلوڪ رويي کي مڪمل پيماني تي فلوڪوليشن ۾ ترتيب ڏئي سگهجي.Llano-Serna، Coral-Portillo16 ويٽربو، ڪولمبيا ۾ پاڻي جي علاج واري پلانٽ ۾ ڪوڪس قسم جي هائيڊروفلوڪوليٽر جي وهڪري جي خاصيتن جي تحقيق ڪئي.جيتوڻيڪ CFD جا پنهنجا فائدا آهن، اتي پڻ حدون آهن جيئن ته حسابن ۾ عددي غلطيون.تنهن ڪري، حاصل ڪيل ڪنهن به عددي نتيجن کي احتياط سان جانچيو وڃي ۽ تجزيو ڪيو وڃي ته جيئن نازڪ نتيجو ڪڍڻ لاءِ 17.ادب ۾ ٿورڙا مطالعو آهن افقي بيفل فلوڪوليٽرز جي ڊيزائن تي، جڏهن ته هائيڊروڊائينامڪ فلوڪوليٽر جي ڊيزائن لاءِ سفارشون محدود آهن18.چن، Liao19 هڪ تجرباتي سيٽ اپ استعمال ڪيو جنهن جي بنياد تي پولرائزڊ روشني جي پکيڙ جي بنياد تي انفرادي ذرات مان پکڙيل روشني جي پولرائزيشن جي حالت کي ماپڻ لاء.Feng، Zhang20 استعمال ڪيو Ansys-Fluent جي ورڇ جي ورهاست کي ترتيب ڏيڻ لاءِ eddy streams ۽ swirl هڪ coagulated plate flocculator ۽ هڪ inter-corrugated flocculator جي وهڪري جي ميدان ۾.Ansys-Fluent استعمال ڪندي flucculator ۾ turbulent fluid جي وهڪري کي تخليق ڪرڻ کان پوءِ، Gavi21 نتيجن کي استعمال ڪيو flocculator کي ڊزائين ڪرڻ لاءِ.Vaneli ۽ Teixeira22 ٻڌايو ته سرپل ٽيوب flocculators جي fluid dynamics ۽ flocculation جي عمل جي وچ ۾ لاڳاپو اڃا تائين ناقص سمجھيو ويو آھي ھڪڙي منطقي ڊيزائن کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ.de Oliveira ۽ Costa Teixeira23 ڪارڪردگي جو اڀياس ڪيو ۽ فزڪس تجربن ۽ CFD سمولين ذريعي سرپل ٽيوب فلڪوليٽر جي هائيڊروڊينامڪ خاصيتن کي ظاهر ڪيو.ڪيترن ئي محققن ڪوئلڊ ٽيوب ري ايڪٽرز يا ڪوئلڊ ٽيوب فلڪيوليٽر جو مطالعو ڪيو آهي.بهرحال، انهن ري ايڪٽرن جي مختلف ڊيزائنن ۽ آپريٽنگ حالتن جي جواب تي تفصيلي هائيڊروڊائينامڪ معلومات اڃا تائين موجود ناهي (Sartori, Oliveira24; Oliveira, Teixeira25).Oliveira ۽ Teixeira26 اصل نتيجا پيش ڪن ٿا نظرياتي، تجرباتي ۽ CFD تخليقن مان هڪ سرپل flocculator.Oliveira ۽ Teixeira27 تجويز ڪيو ته سرپل ڪوئل کي ڪوئگوليشن-فلوڪوليشن ري ايڪٽر طور استعمال ڪرڻ لاءِ هڪ روايتي ڊيڪينٽر سسٽم سان گڏ.اهي رپورٽ ڪن ٿا ته turbidity هٽائڻ جي ڪارڪردگيءَ لاءِ حاصل ڪيل نتيجا خاص طور تي مختلف آهن جيڪي عام طور تي استعمال ٿيل ماڊلز سان حاصل ڪيا ويا آهن جيڪي flocculation جو جائزو وٺڻ لاءِ آهن، اهڙي نموني کي استعمال ڪرڻ وقت احتياط جو مشورو ڏنو وڃي ٿو.موروزي ۽ دي اوليويرا [28] مختلف آپريٽنگ حالتن جي تحت مسلسل فلوڪوليشن چيمبرن جي سسٽم جي رويي کي ماڊل ڪيو، جنهن ۾ استعمال ٿيل چيمبرن جي تعداد ۾ مختلف تبديليون ۽ مقرر ٿيل يا اسڪيل ٿيل سيل جي رفتار جي درجي جو استعمال.Romphophak، Le Men29 PIV ماپون تڪڙي رفتار جي اڌ-ٻه-dimensional جيٽ ڪلينرز ۾.هنن flocculation زون ۾ مضبوط جيٽ-حوصلي واري گردش ڏٺي ۽ اندازي مطابق مقامي ۽ فوري شار جي شرح.
شاهه، جوشي 30 رپورٽ ڪري ٿو ته CFD ڊيزائن کي بهتر ڪرڻ ۽ ورچوئل فلو خاصيتون حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ دلچسپ متبادل پيش ڪري ٿو.هي وسيع تجرباتي سيٽ اپ کان بچڻ ۾ مدد ڪري ٿي.CFD تيزي سان پاڻي ۽ گندي پاڻي جي علاج واري پلانٽ جو تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو پيو وڃي (Melo, Freire31; Alalm, Nasr32; Bridgeman, Jefferson9; Samaras, Zouboulis33; Wang, Wu34; Zhang, Tejada-Martínez35).ڪيترن ئي محققن تجربا ڪيا آهن آزمائشي سامان تي (برجمين، جيفرسن 36؛ برجمين، جيفرسن 5؛ جاروس، جيفرسن 6؛ وانگ، وو 34) ۽ سوراخ ٿيل ڊسڪ فلڪيولٽر 31.ٻيا استعمال ڪيا ويا CFD هائيڊروفلوڪوليٽرز جو جائزو وٺڻ لاء (برجمن، جيفرسن 5؛ واداساروڪائي، گگنون 37).Ghawi21 ٻڌايو ته مشيني فلڪيولٽر کي باقاعده سار سنڀال جي ضرورت هوندي آهي ڇاڪاڻ ته اهي اڪثر ڪري خراب ٿي ويندا آهن ۽ تمام گهڻي بجلي جي ضرورت هوندي آهي.
پيڊل فلڪوليٽر جي ڪارڪردگي جو دارومدار حوض جي هائڊروڊينامڪس تي آهي.اهڙين فلڪيولٽرن ۾ وهڪري جي رفتار جي شعبن جي مقداري سمجھ جي کوٽ واضح طور تي ادب ۾ نوٽ ڪيل آهي (Howe, Hand38; Hendricks39).سڄو پاڻي ماس flocculator impeller جي تحريڪ جي تابع آهي، تنهنڪري slippage جي توقع آهي.عام طور تي، رطوبت جي رفتار بليڊ جي رفتار کان گھٽ هوندي آهي سلپ فيڪٽر k ذريعي، جنهن کي پاڻي جي جسم جي رفتار جي تناسب جي طور تي پيڊل ويل جي رفتار سان بيان ڪيو ويندو آهي.Bhole40 ٻڌايو ته اتي ٽي اڻڄاتل عنصر آهن جن تي غور ڪيو وڃي جڏهن فلڪيوليٽر کي ٺاهيو وڃي، يعني velocity gradient، drag coefficient، ۽ پاڻي جي نسبتي رفتار بليڊ جي نسبت.
ڪيمپ 41 رپورٽ ڪري ٿو ته جڏهن تيز رفتار مشينن تي غور ڪيو وڃي، رفتار روٽر جي رفتار جو تقريبا 24٪ آهي ۽ گهٽ رفتار مشينن لاء 32٪ جيترو آهي.سيپٽا جي غير موجودگي ۾، ڊروسٽ ۽ گر 42 0.25 جي ak قدر استعمال ڪيو، جڏهن ته septa جي صورت ۾، k 0 کان 0.15 تائين.ها، هٿ 38 تجويز ڪيو ته ڪ 0.2 کان 0.3 جي حد ۾ آهي.Hendrix39 سلپ فيڪٽر کي گھمڻ واري رفتار سان لاڳاپيل هڪ تجرباتي فارمولا استعمال ڪندي ۽ اهو نتيجو ڪڍيو ته سلپ فيڪٽر پڻ ڪئمپ 41 پاران قائم ڪيل حد جي اندر هو.Bratby43 ٻڌايو ته k 1.8 کان 5.4 rpm تائين impeller جي رفتار لاءِ 0.2 بابت آهي ۽ 0.9 کان 3 rpm تائين impeller جي رفتار لاءِ 0.35 تائين وڌي ٿو.ٻيا محقق 1.0 کان 1.8 تائين ڊريگ ڪوئفيشٽ (سي ڊي) قدرن جي وسيع رينج جي رپورٽ ڪن ٿا ۽ 0.25 کان 0.40 تائين سلپ ڪوفيشينٽ ڪ قدر (فير ۽ گيير44؛ هائڊ ۽ لودوگ45؛ هيرس، ڪافمان 46؛ وان ڊورين ۽ مارڪس 47؛ ۽ مارڪس 48؛ ).ادب ڪيمپ 41 جي ڪم کان وٺي k جي وضاحت ۽ مقدار ۾ اهم پيش رفت نه ڏيکاريندو آهي.
flocculation عمل turbulence تي ٻڌل آهي ٽڪرن کي آسان ڪرڻ لاءِ، جتي velocity gradient (G) استعمال ڪيو ويندو آهي turbulence/flocculation کي ماپڻ لاءِ.ملائڻ جو عمل آهي تيزيءَ سان ۽ هڪجهڙائي سان پاڻيءَ ۾ ڪيميائي مادن کي ڦهلائڻ جو.اختلاط جي درجي کي رفتار جي ترتيب سان ماپي ويندي آهي:
جتي G = رفتار گريجوئيٽ (سيڪ-1)، P = پاور ان پٽ (W)، V = پاڻي جو حجم (m3)، μ = متحرڪ ويسڪوسيٽي (Pa s).
جي قدر وڌيڪ، وڌيڪ ملايو.يونيفارم ڪوگوليشن کي يقيني بڻائڻ لاءِ مڪمل ملائڻ ضروري آهي.ادب اهو ظاهر ڪري ٿو ته سڀ کان اهم ڊيزائن پيٽرولر ملائي رهيا آهن وقت (t) ۽ رفتار جي ترتيب (G).flocculation عمل turbulence تي ٻڌل آهي ٽڪرن کي آسان ڪرڻ لاءِ، جتي velocity gradient (G) استعمال ڪيو ويندو آهي turbulence/flocculation کي ماپڻ لاءِ.G لاءِ عام ڊيزائن جون قيمتون 20 کان 70 s–1 آهن، t 15 کان 30 منٽ آهن، ۽ Gt (لائيم بيس) 104 کان 105 آهي. فاسٽ ميڪس ٽينڪس 700 کان 1000 جي G ويلز سان بهترين ڪم ڪن ٿا، وقت گذرڻ سان اٽڪل 2 منٽ.
جتي P هر فلڪوليٽر بليڊ پاران مائع کي فراهم ڪيل طاقت آهي، N گردش جي رفتار آهي، b بليڊ جي ڊيگهه آهي، ρ پاڻي جي کثافت آهي، r ريڊيس آهي، ۽ k سلپ ڪوفيسيٽ آهي.هي مساوات هر بليڊ تي انفرادي طور تي لاڳو ڪئي وئي آهي ۽ نتيجن کي مجموعو ڪيو ويو آهي ته فلوڪولٽر جي ڪل پاور ان پٽ کي ڏيو.هن مساوات جو محتاط مطالعو ڏيکاري ٿو ته سلپ فيڪٽر k جي اهميت کي پيڊل فلڪوليٽر جي ڊيزائن جي عمل ۾.ادب k جي صحيح قيمت بيان نٿو ڪري، پر ان جي بدران هڪ حد جي سفارش ڪري ٿو جيئن اڳ بيان ڪيو ويو آهي.بهرحال، پاور P ۽ سلپ ڪوفيشيٽ k جي وچ ۾ تعلق ڪعبي آهي.اهڙيءَ طرح، بشرطيڪ ته سڀئي پيرا ميٽرس ساڳيا هجن، مثال طور، k کي 0.25 کان 0.3 تائين تبديل ڪرڻ سان 20 سيڪڙو في بليڊ ۾ فالج جي منتقلي واري طاقت ۾ گهٽتائي ايندي، ۽ k کي 0.25 کان 0.18 تائين گهٽائڻ سان ان ۾ اضافو ٿيندو.اٽڪل 27-30٪ في وين جي ذريعي جيڪا طاقت سيال کي فراهم ڪئي وئي آهي.بالآخر، پائيدار پيڊل فلوڪوليٽر ڊيزائن تي ڪ جو اثر ٽيڪنيڪل مقدار جي ذريعي تحقيق ڪرڻ جي ضرورت آهي.
slippage جي صحيح تجرباتي مقدار جي ضرورت آهي وهڪري جي تصور ۽ تخليق جي.تنهن ڪري، اهو ضروري آهي ته پاڻيء ۾ بليڊ جي tangential رفتار کي بيان ڪرڻ لاء هڪ خاص گردش جي رفتار تي شافٽ کان مختلف ريڊيل فاصلن تي ۽ پاڻيء جي سطح کان مختلف کوٽائي تي مختلف بليڊ پوزيشن جي اثر جو اندازو لڳائڻ لاء.
هن مطالعي ۾، flocculation جي hydrodynamics هڪ ليبارٽري پيماني تي paddle flocculator ۾ turbulent وهڪري جي رفتار فيلڊ جي تجرباتي ۽ عددي تحقيق جي ذريعي جائزو ورتو ويو آهي.PIV ماپون flocculator تي رڪارڊ ڪيا ويا آهن، وقت جي اوسط رفتار واري شڪل ٺاهيندي پنن جي چوڌاري پاڻيء جي ذرڙن جي رفتار کي ڏيکاريندي.ان کان علاوه، ANSYS-Fluent CFD استعمال ڪيو ويو flocculator جي اندر گھمڻ واري وهڪري کي ترتيب ڏيڻ ۽ وقت جي اوسط رفتار جي شڪل ٺاهي.نتيجي ۾ CFD ماڊل تصديق ڪئي وئي PIV ۽ CFD نتيجن جي وچ ۾ رابطي جي تشخيص ڪندي.هن ڪم جو توجهه سلپ ڪوفيشينٽ k جي مقدار کي طئي ڪرڻ تي آهي، جيڪو هڪ پيڊل فلڪوليٽر جو هڪ طول و عرض کان سواءِ ڊيزائن پيٽرولر آهي.هتي پيش ڪيل ڪم 3 rpm ۽ 4 rpm جي گھٽ اسپيڊ تي سلپ ڪوفيشينٽ k کي مقدار ڏيڻ لاءِ هڪ نئون بنياد فراهم ڪري ٿو.نتيجن جا اثر سڌو سنئون مدد ڪن ٿا flocculation ٽينڪ جي hydrodynamics جي بهتر سمجھڻ ۾.
ليبارٽري فلڪيوليٽر هڪ کليل مٿين مستطيل دٻي تي مشتمل آهي جنهن جي مجموعي اوچائي 147 سينٽي ميٽر، اوچائي 39 سينٽي ميٽر، مجموعي ويڪر 118 سينٽي ميٽر، ۽ مجموعي ڊيگهه 138 سينٽي ميٽر آهي (تصوير 1).ڪيمپ 49 پاران تيار ڪيل بنيادي ڊيزائن جي معيار کي استعمال ڪيو ويو ليبارٽري اسڪيل پيڊل فلڪوليٽر کي ڊزائين ڪرڻ ۽ طول و عرض جي تجزيي جي اصولن کي لاڳو ڪرڻ.تجرباتي سهولت لبناني آمريڪي يونيورسٽي (Byblos، لبنان) جي ماحولياتي انجنيئرنگ ليبارٽري ۾ تعمير ڪئي وئي هئي.
افقي محور هيٺان کان 60 سينٽي ميٽر جي اوچائي تي واقع آهي ۽ ٻه پيادل سائيڪلن کي گڏ ڪري ٿو.هر پيڊل ويل ۾ 4 پيڊل شامل آهن جن ۾ 3 پيادل هر پيڊل تي ڪل 12 پيڊلن لاءِ آهن.Flocculation 2 کان 6 rpm جي گهٽ رفتار تي نرم تحريڪ جي ضرورت آهي.flocculators ۾ سڀ کان وڌيڪ عام ميلاپ جي رفتار 3 rpm ۽ 4 rpm آهن.ليبارٽري اسڪيل فلوڪوليٽر وهڪري کي پيئڻ جي پاڻي جي صاف ڪرڻ واري پلانٽ جي فلوڪوليشن ٽينڪ جي ڪمري ۾ وهڪري جي نمائندگي ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي.طاقت کي روايتي مساوات 42 استعمال ڪندي حساب ڪيو ويو آهي.ٻنهي گھمڻ جي رفتار لاءِ، رفتار جو درجو \(\stackrel{\mathrm{-}}{\text{G}}\) 10 کان وڏو آهي \({\text{sec}}^{-{1}}\) ، رينالڊس نمبر اشارو ڪري ٿو turbulent وهڪري (ٽيبل 1).
PIV استعمال ڪيو ويندو آهي صحيح ۽ مقداري ماپ حاصل ڪرڻ لاءِ فلوئڊ ويلوسيٽي ویکٹرز جي هڪ ئي وقت تمام وڏي تعداد ۾ پوائنٽس 50 تي.تجرباتي سيٽ اپ ۾ هڪ ليب-اسڪيل پيڊل فلوڪولٽر، هڪ LaVision PIV سسٽم (2017)، ۽ هڪ Arduino خارجي ليزر سينسر ٽرگر شامل آهي.وقت-اوسط رفتار پروفائلز ٺاهڻ لاء، PIV تصويرون ساڳئي جڳھ تي ترتيب سان رڪارڊ ڪيا ويا.PIV سسٽم کي اهڙي ريت ترتيب ڏنو ويو آهي ته ٽارگيٽ ايريا هڪ خاص پيڊل بازو جي ٽن بلڊن مان هر هڪ جي ڊيگهه جي وچ واري نقطي تي آهي.خارجي محرڪ هڪ ليزر تي مشتمل هوندو آهي جيڪو فلڪوليٽر جي چوٽي جي هڪ پاسي تي واقع آهي ۽ ٻئي پاسي هڪ سينسر وصول ڪندڙ.هر دفعي جڏهن flocculator بازو ليزر جي رستي کي بلاڪ ڪري ٿو، PIV سسٽم ڏانهن هڪ سگنل موڪليو ويندو آهي تصوير کي پڪڙڻ لاءِ PIV ليزر ۽ ڪئميرا سان هم وقت سازي واري پروگرام قابل ٽائيم يونٽ سان.انجير تي.2 ڏيکاري ٿو PIV سسٽم جي تنصيب ۽ تصوير جي حصول جي عمل.
PIV جي رڪارڊنگ شروع ڪئي وئي 5-10 منٽ لاءِ فلڪوليٽر هلائڻ کان پوءِ وهڪري کي معمول تي آڻڻ ۽ ساڳئي ريفريڪٽو انڊيڪس فيلڊ کي حساب ۾ رکڻ لاءِ.Calibration حاصل ڪئي وئي آھي calibration پليٽ استعمال ڪندي جيڪا flocculator ۾ وجھي وئي آھي ۽ دلچسپي جي بليڊ جي لمبائي جي وچ واري پوائنٽ تي رکيل آھي.PIV ليزر جي پوزيشن کي ترتيب ڏيو ھڪڙي فليٽ لائيٽ شيٽ ٺاھڻ لاءِ سڌو سنئون ڪئليبريشن پليٽ جي مٿان.هر بليڊ جي هر گردش جي رفتار لاءِ ماپيل قدرن کي رڪارڊ ڪريو، ۽ تجربي لاءِ چونڊيل گردش جي رفتار 3 rpm ۽ 4 rpm آهن.
PIV جي سڀني رڪارڊنگ لاءِ، ٻن ليزر دال جي وچ ۾ وقت جو وقفو 6900 کان 7700 µs جي حد ۾ مقرر ڪيو ويو، جنهن کي اجازت ڏني وئي ته گهٽ ۾ گهٽ 5 پکسلز جي ذري جي بي گھرڻ.پائلٽ ٽيسٽ ڪيا ويا تصويرن جي تعداد تي صحيح وقت جي سراسري ماپ حاصل ڪرڻ لاء گهربل.ویکٹر جا انگ اکر 40، 50، 60، 80، 100، 120، 160، 200، 240، ۽ 280 تصويرن تي مشتمل نموني جي مقابلي ۾ هئا.240 تصويرن جي ھڪڙي نموني جي ماپ کي مستحڪم وقت جي سراسري نتيجا ڏيڻ لاء مليا ويا آھن ته ھر تصوير ٻن فريم تي مشتمل آھي.
جيئن ته فلوڪوليٽر ۾ وهڪري turbulent آهي، هڪ ننڍڙي پڇا ڳاڇا ونڊو ۽ ذرڙن جي هڪ وڏي تعداد جي ضرورت هوندي آهي ته ننڍن turbulent جوڙجڪ کي حل ڪرڻ لاء.درستگي کي يقيني بڻائڻ لاءِ ڪراس-رابطي واري الگورٿم سان گڏ سائز جي گھٽتائي جا ڪيترائي ورجائيا لاڳو ڪيا ويا آھن.50% اوورليپ سان 48×48 پکسلز جي شروعاتي پولنگ ونڊو سائيز ۽ هڪ موافقت واري عمل کانپوءِ 100% اوورليپ سان گڏ 32 × 32 پکسلز جي آخري پولنگ ونڊو جي ماپ ۽ ٻن موافقت جي عملن جي پيروي ڪئي وئي.ان کان علاوه، شيشي جي سوراخ واري دائري کي وهڪري ۾ ٻج جي ذرات طور استعمال ڪيو ويو، جنهن جي اجازت ڏني وئي گهٽ ۾ گهٽ 10 ذرات في پولنگ ونڊو.PIV رڪارڊنگ ٽرگر ماخذ جي ذريعي شروع ڪئي وئي آهي پروگراميبل ٽائمنگ يونٽ (PTU) ۾، جيڪو ليزر ماخذ ۽ ڪئميرا کي هلائڻ ۽ هم وقت سازي ڪرڻ جو ذميوار آهي.
تجارتي CFD پيڪيج ANSYS Fluent v 19.1 استعمال ڪيو ويو 3D ماڊل کي ترقي ڪرڻ ۽ بنيادي وهڪري جي مساوات کي حل ڪرڻ لاءِ.
ANSYS-Fluent استعمال ڪندي، ليبارٽري-اسڪيل پيڊل فلڪوليٽر جو 3D ماڊل ٺاهيو ويو.ماڊل هڪ مستطيل دٻي جي صورت ۾ ٺاهيو ويو آهي، جنهن ۾ ليبارٽري ماڊل وانگر افقي محور تي نصب ٿيل ٻه پيادل ڦيٿيون شامل آهن.فري بورڊ کان سواءِ ماڊل 108 سينٽي ڊگهو، 118 سينٽي ويڪر ۽ 138 سينٽي ڊگهو آهي.مکسر جي چوڌاري هڪ افقي سلنڈر جهاز شامل ڪيو ويو آهي.سلنڈر جهاز جي نسل کي انسٽاليشن جي مرحلي دوران پوري ميڪر جي گردش کي لاڳو ڪرڻ گهرجي ۽ فلڪوليٽر جي اندر گھمڻ واري وهڪري جي ميدان کي ترتيب ڏيڻ گهرجي، جيئن تصوير 3a ۾ ڏيکاريل آهي.
3D ANSYS-فلوئنٽ ۽ ماڊل جاميٽري ڊاگرام، ANSYS-fluent flocculator body mesh on the plan of interest, ANSYS-fluent diagram on the plan of interest.
ماڊل جاميٽري ٻن علائقن تي مشتمل آهي، جن مان هر هڪ فلو آهي.اهو حاصل ڪيو ويو آهي منطقي ذخيري فنڪشن استعمال ڪندي.سڀ کان پهريان سلنڈر (مڪسر سميت) کي دٻي مان ڪڍيو ته جيئن مائع جي نمائندگي ڪن.پوءِ مکسر کي سلنڈر مان ڪڍو، نتيجي ۾ ٻه شيون: ميڪر ۽ مائع.آخرڪار، ٻن علائقن جي وچ ۾ هڪ سلائيڊنگ انٽرفيس لاڳو ڪيو ويو: هڪ سلنڊر-سلنڈر انٽرفيس ۽ هڪ سلنڈر-مڪسر انٽرفيس (تصوير 3a).
تعمير ٿيل ماڊلز جي ميشنگ مڪمل ڪئي وئي آھي turbulence ماڊل جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ جيڪي عددي سميليشن کي هلائڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا.مضبوط مٿاڇري جي ويجهو وڌايل پرتن سان گڏ هڪ غير منظم ميش استعمال ڪيو ويو.1.2 جي واڌ جي شرح سان سڀني ديوار لاءِ توسيع واري پرت کي يقيني بڻائڻ لاءِ ته پيچيده وهڪري جي نمونن کي پڪڙيو وڃي، پهرين پرت جي ٿلهي \(7\mathrm{ x }{10}^{-4}\) m سان. ({\text {y))^{+}\le 1.0\).جسم جي ماپ کي tetrahedron فٽ ڪرڻ واري طريقي سان ترتيب ڏني وئي آهي.ٻن انٽرفيس جي فرنٽ سائڊ سائيج سان ايليمينٽ جي سائيز 2.5 × \({10}^{-3}\) m ٺهيل آهي، ۽ هڪ ميڪر فرنٽ سائي 9 × \({10}^{-3}\ ) m لاڳو ڪيو ويو آهي.شروعاتي ٺاهيل ميش 2144409 عناصر تي مشتمل آھي (تصوير 3b).
هڪ ٻه-پيراميٽر k–ε turbulence ماڊل کي شروعاتي بنيادي ماڊل طور چونڊيو ويو.flocculator جي اندر گھمڻ واري وهڪري کي درست ڪرڻ لاء، هڪ وڌيڪ قيمتي نموني چونڊيو ويو.flocculator جي اندر ٻرندڙ گھمڻ وارو وهڪرو عددي طور تي ٻن CFD ماڊل استعمال ڪندي تحقيق ڪئي وئي: SST k–ω51 ۽ IDDES52.ٻنهي ماڊلن جا نتيجا ماڊلز جي تصديق ڪرڻ لاءِ تجرباتي PIV نتيجن سان مقابلو ڪيا ويا.پهريون، SST k-ω turbulence ماڊل هڪ ٻه-equation turbulent viscosity model for fluid dynamics applications.هي هڪ هائبرڊ ماڊل آهي جنهن ۾ ولڪوڪس k-ω ۽ k-ε ماڊل شامل آهن.ملائڻ جو فنڪشن والڪوڪس ماڊل کي ڀت جي ويجهو ۽ ايندڙ وهڪري ۾ k-ε ماڊل کي چالو ڪري ٿو.اهو يقيني بڻائي ٿو ته صحيح نموني استعمال ٿيل آهي وهڪري جي فيلڊ ۾.اهو صحيح طور تي وهڪري جي الڳ ٿيڻ جي اڳڪٿي ڪري ٿو، ڇاڪاڻ ته منفي دٻاء جي درجي جي سبب.ٻيو، ايڊوانسڊ ڊيفرڊ ايڊي سموليشن (IDDES) طريقو، وڏي پيماني تي انفرادي ايڊي سموليشن (DES) ماڊل ۾ SST k-ω RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) ماڊل سان استعمال ڪيو ويو، چونڊيو ويو.IDDES ھڪڙو ھائبرڊ RANS-LES (وڏي ايڊي سموليشن) ماڊل آھي جيڪو وڌيڪ لچڪدار ۽ صارف دوست ريزوليوشن اسڪيلنگ (SRS) سموليشن ماڊل مهيا ڪري ٿو.اهو LES ماڊل تي مبني آهي وڏي ايڊز کي حل ڪرڻ لاءِ ۽ SST k-ω ڏانهن موٽڻ لاءِ ننڍي پيماني جي ايڊيز کي ترتيب ڏيڻ لاءِ.SST k–ω ۽ IDDES سموليشنز جي نتيجن جي شمارياتي تجزين کي ماڊل جي تصديق ڪرڻ لاءِ PIV نتيجن سان مقابلو ڪيو ويو.
هڪ ٻه-پيراميٽر k–ε turbulence ماڊل کي شروعاتي بنيادي ماڊل طور چونڊيو ويو.flocculator جي اندر گھمڻ واري وهڪري کي درست ڪرڻ لاء، هڪ وڌيڪ قيمتي نموني چونڊيو ويو.flocculator جي اندر ٻرندڙ گھمڻ وارو وهڪرو عددي طور تي ٻن CFD ماڊل استعمال ڪندي تحقيق ڪئي وئي: SST k–ω51 ۽ IDDES52.ٻنهي ماڊلن جا نتيجا ماڊلز جي تصديق ڪرڻ لاءِ تجرباتي PIV نتيجن سان مقابلو ڪيا ويا.پهريون، SST k-ω turbulence ماڊل هڪ ٻه-equation turbulent viscosity model for fluid dynamics applications.هي هڪ هائبرڊ ماڊل آهي جنهن ۾ ولڪوڪس k-ω ۽ k-ε ماڊل شامل آهن.ملائڻ جو فنڪشن والڪوڪس ماڊل کي ڀت جي ويجهو ۽ ايندڙ وهڪري ۾ k-ε ماڊل کي چالو ڪري ٿو.اهو يقيني بڻائي ٿو ته صحيح نموني استعمال ٿيل آهي وهڪري جي فيلڊ ۾.اهو صحيح طور تي وهڪري جي الڳ ٿيڻ جي اڳڪٿي ڪري ٿو، ڇاڪاڻ ته منفي دٻاء جي درجي جي سبب.ٻيو، ايڊوانسڊ ڊيفرڊ ايڊي سموليشن (IDDES) طريقو، وڏي پيماني تي انفرادي ايڊي سموليشن (DES) ماڊل ۾ SST k-ω RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) ماڊل سان استعمال ڪيو ويو، چونڊيو ويو.IDDES ھڪڙو ھائبرڊ RANS-LES (وڏي ايڊي سموليشن) ماڊل آھي جيڪو وڌيڪ لچڪدار ۽ صارف دوست ريزوليوشن اسڪيلنگ (SRS) سموليشن ماڊل مهيا ڪري ٿو.اهو LES ماڊل تي مبني آهي وڏي ايڊز کي حل ڪرڻ لاءِ ۽ SST k-ω ڏانهن موٽڻ لاءِ ننڍي پيماني جي ايڊيز کي ترتيب ڏيڻ لاءِ.SST k–ω ۽ IDDES سموليشنز جي نتيجن جي شمارياتي تجزين کي ماڊل جي تصديق ڪرڻ لاءِ PIV نتيجن سان مقابلو ڪيو ويو.
پريشر تي ٻڌل ٽرانزينٽ سولور استعمال ڪريو ۽ ڪشش ثقل استعمال ڪريو Y طرف.گھمڻ کي ميش موشن کي مکسر کي تفويض ڪندي حاصل ڪيو ويندو آهي، جتي گردش جي محور جي اصليت افقي محور جي مرڪز تي آهي ۽ گردش جي محور جي هدايت Z طرف آهي.هڪ ميش انٽرفيس ٻنهي ماڊل جاميٽري انٽرفيس لاءِ ٺاهيو ويو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ ٻه بائونڊنگ باڪس کنارا.جيئن تجرباتي ٽيڪنڪ ۾، گردش جي رفتار 3 ۽ 4 انقلابن جي برابر آهي.
مکسر ۽ فلوڪوليٽر جي ڀتين لاءِ حدون حالتون ديوار طرفان مقرر ڪيون ويون آهن، ۽ فلوڪوليٽر جي مٿين اوپننگ کي آئوٽليٽ طرفان صفر گيج پريشر سان مقرر ڪيو ويو آهي (تصوير 3c).سادو پريشر-ويلوسيٽي ڪميونيڪيشن اسڪيم، سيڪنڊ آرڊر جي ڪميونيڪيشن جي گريڊيئنٽ اسپيس جي ڊسڪريٽائيزيشن سڀني پيرا ميٽرز سان گڏ گهٽ ۾ گهٽ اسڪوائر عناصر جي بنياد تي.سڀني وهڪري جي متغيرن لاءِ ڪنورجنسي معيار اسڪيل ٿيل بقايا 1 x \({10}^{-3}\) آهي.في ٽائيم قدم جي وڌ ۾ وڌ تعداد 20 آهي، ۽ وقت جي قدم جي ماپ 0.5 ° جي گردش جي برابر آهي.حل SST k–ω ماڊل لاءِ 8 هين ٻيهر ورجائي ٿو ۽ IDDES استعمال ڪندي 12 هين ورجائي تي.ان کان سواء، وقت جي قدمن جو تعداد حساب ڪيو ويو ته جيئن ميڪر گهٽ ۾ گهٽ 12 انقلابن کي ٺاهيو.3 گردشن کان پوءِ وقت جي انگن اکرن لاءِ ڊيٽا جو نمونو لاڳو ڪريو، جيڪو وهڪري کي عام ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو، تجرباتي طريقي سان ملندڙ جلندڙ.هر انقلاب لاءِ اسپيڊ لوپس جي پيداوار جي مقابلي ڪرڻ سان گذريل چئن انقلابن لاءِ بلڪل ساڳيا نتيجا مليا آهن، اهو ظاهر ڪري ٿو ته هڪ مستحڪم حالت پهچي چڪي آهي.اضافي موٽن وچولي رفتار جي شڪل کي بهتر نه ڪيو.
وقت جي قدم کي گردش جي رفتار، 3 rpm يا 4 rpm جي حوالي سان بيان ڪيو ويو آهي.وقت جي قدم کي 0.5 ° طرفان ميڪر کي گھمڻ لاء گهربل وقت تي بهتر ڪيو ويو آهي.اهو ڪافي ٿي سگهي ٿو، ڇو ته حل آساني سان ٺهڪي اچي ٿو، جيئن اڳئين حصي ۾ بيان ڪيو ويو آهي.اهڙيءَ طرح، 3 rpm، 0.0208 \(\stackrel{ \mathrm{-}) لاءِ 0.02 \(\stackrel{\mathrm{-}}{7}\) جي تبديل ٿيل وقت واري قدم کي استعمال ڪندي ٻنهي ٽربولنس ماڊلز لاءِ سڀ عددي حساب ڪتاب ڪيا ويا. {3}\) 4 آر پي ايم.ڏنل ريفائنمينٽ ٽائيم قدم لاءِ، سيل جو ڪورنٽ نمبر هميشه 1.0 کان گهٽ هوندو آهي.
ماڊل-ميش انحصار کي ڳولڻ لاءِ، نتيجا پهريان حاصل ڪيا ويا اصل 2.14M ميش استعمال ڪندي ۽ پوءِ سڌريل 2.88M ميش.گرڊ ريفائنمينٽ حاصل ڪئي ويندي آهي ميڪر باڊي جي سيل جي سائيز کي 9 × \({10}^{-3}\) m کان 7 × \({10}^{-3}\) m تائين گھٽائيندي.ٻن ماڊلز turbulence جي اصل ۽ سڌريل meshes لاء، بليڊ جي چوڌاري مختلف هنڌن تي ويڪرائي ماڊلز جي سراسري قدرن جي ڀيٽ ڪئي وئي.نتيجن جي وچ ۾ سيڪڙو فرق SST k–ω ماڊل لاءِ 1.73٪ ۽ IDDES ماڊل لاءِ 3.51٪ آھي.IDDES هڪ اعلي سيڪڙو فرق ڏيکاري ٿو ڇاڪاڻ ته اهو هڪ هائبرڊ RANS-LES ماڊل آهي.انهن اختلافن کي غير اهم سمجهيو ويو، تنهنڪري تخليق اصل ميش استعمال ڪندي 2.14 ملين عناصر ۽ 0.5 ° جي گردش وقت واري قدم سان ڪئي وئي.
تجرباتي نتيجن جي پيداواري صلاحيت ڇهن تجربن مان هر هڪ کي ٻيو ڀيرو انجام ڏيڻ ۽ نتيجن جو مقابلو ڪندي جانچيو ويو.تجربن جي ٻن سيريز ۾ بليڊ جي مرڪز تي رفتار جي قيمتن جو مقابلو ڪريو.ٻن تجرباتي گروپن جي وچ ۾ سراسري فرق 3.1٪ هو.PIV سسٽم پڻ آزاد طور تي هر تجربي لاء ٻيهر ترتيب ڏني وئي هئي.هر بليڊ جي مرڪز تي تجزياتي حساب سان رفتار جي ڀيٽ ڪريو PIV رفتار سان ساڳئي هنڌ تي.هي مقابلو ڏيکاري ٿو وڌ ۾ وڌ سيڪڙو غلطي سان 6.5٪ بليڊ 1 لاءِ.
سلپ فيڪٽر جي مقدار کي طئي ڪرڻ کان اڳ، اهو ضروري آهي ته سائنسي طور تي هڪ پيڊل فلوڪوليٽر ۾ سلپ جي تصور کي سمجهڻ گهرجي، جنهن جي ضرورت آهي فلوڪوليٽر جي پيڊل جي چوڌاري وهڪري جي جوڙجڪ جو مطالعو.تصوراتي طور تي، پرچي جي کوٽائي کي پيڊل فلوڪوليٽر جي ڊيزائن ۾ ٺاهيو ويو آهي ته جيئن پاڻيء جي ڀيٽ ۾ بلڊ جي رفتار کي حساب ۾ رکڻ لاء.ادب سفارش ڪري ٿو ته اها رفتار بليڊ جي رفتار جو 75٪ هجي، تنهن ڪري اڪثر ڊزائنون عام طور تي 0.25 جي ايڪ کي استعمال ڪن ٿيون هن ترتيب جي حساب سان.ان لاءِ پي آءِ وي تجربن مان نڪتل velocity streamlines جي استعمال جي ضرورت آهي ته جيئن وهڪري جي رفتار جي ميدان کي مڪمل طور تي سمجھڻ ۽ هن سلپ جو مطالعو ڪيو وڃي.بليڊ 1 شافٽ جي ويجھو اندرين بليڊ آھي، بليڊ 3 ٻاھرين بليڊ آھي، ۽ بليڊ 2 وچين بليڊ آھي.
بليڊ 1 تي رفتار واري وهڪري کي بليڊ جي چوڌاري سڌي طرح گھمڻ وارو وهڪرو ڏيکاري ٿو.اهي وهڪري جا نمونا بليڊ جي ساڄي پاسي واري نقطي مان نڪرندا آهن، روٽر ۽ بليڊ جي وچ ۾.شڪل 4a ۾ ڳاڙهي ڊاٽ ٿيل باڪس پاران ظاهر ڪيل علائقي کي ڏسندي، اهو دلچسپ آهي ته بليڊ جي مٿان ۽ چوڌاري ٻيهر گردش جي وهڪري جي هڪ ٻئي پهلو کي سڃاڻڻ.وهڪري جو تصور ڏيکاري ٿو ٿورڙي وهڪري کي ٻيهر گردش واري علائقي ۾.اهو وهڪرو بليڊ جي ساڄي پاسي کان بليڊ جي پڇاڙيءَ کان اٽڪل 6 سينٽي ميٽرن جي اوچائي تي اچي ٿو، ممڪن آهي ته هٿ جي پهرين بليڊ جي اثر جي ڪري، جيڪا تصوير ۾ نظر اچي ٿي.4 rpm تي وهڪري جو نقشو ساڳيو رويي ۽ ساخت ڏيکاري ٿو، ظاهري طور تي تيز رفتار سان.
رفتار واري فيلڊ ۽ موجوده گرافس ٽن بليڊن جي ٻن گردش جي رفتار تي 3 rpm ۽ 4 rpm.3 rpm تي ٽن بليڊن جي وڌ ۾ وڌ سراسري رفتار 0.15 m/s، 0.20 m/s ۽ 0.16 m/s آهي، ۽ 4 rpm تي وڌ ۾ وڌ سراسري رفتار 0.15 m/s، 0.22 m/s ۽ 0.22 m/s آهي. s، ترتيب سان.ٽن ورقن تي.
وين 1 ۽ 2 جي وچ ۾ هلڪي وهڪري جو هڪ ٻيو روپ مليو. ویکٹر فيلڊ واضح طور تي ڏيکاري ٿو ته پاڻي جو وهڪرو وين 2 جي هيٺان کان مٿي ڏانهن وڌي رهيو آهي، جيئن ویکٹر جي طرف اشارو ڪيو ويو آهي.جيئن تصوير 4b ۾ ڊاٽ ٿيل باڪس مان ڏيکاريل آهي، اهي ویکٹر بليڊ جي مٿاڇري کان عمودي طور تي مٿي نه ٿا وڃن، پر ساڄي طرف مڙي وڃن ٿا ۽ آهستي آهستي هيٺ لهن ٿا.بليڊ 1 جي مٿاڇري تي، هيٺاهين ويڪٽرن کي ڌار ڪيو ويو آهي، جيڪي ٻنهي بليڊن جي ويجهو اچن ٿا ۽ انهن جي وچ ۾ ٺهيل گردش جي وهڪري کان انهن جي چوڌاري ڦرن ٿا.ساڳئي وهڪري جي جوڙجڪ ٻنهي گردش جي رفتار تي 4 rpm جي تيز رفتار طول و عرض سان طئي ڪئي وئي هئي.
بليڊ 3 جي ويلوسيٽي فيلڊ، بليڊ 3 جي هيٺان وهڪري ۾ شامل ٿيڻ واري پوئين بليڊ جي ويلوسيٽي ویکٹر مان ڪو خاص حصو نه ٿو ڏئي. بليڊ 3 جي هيٺان مکيه وهڪري پاڻيءَ سان اڀرندڙ عمودي رفتار ويڪٽر جي ڪري آهي.
بليڊ 3 جي مٿاڇري تي ويڪرائي ويڪٽرز کي ٽن گروپن ۾ ورهائي سگھجي ٿو، جيئن تصوير 4c ۾ ڏيکاريل آھي.پهرين سيٽ هڪ آهي بليڊ جي ساڄي ڪنڊ تي.ھن پوزيشن ۾ وهڪري جي جوڙجڪ سڌي ساڄي ۽ مٿي آھي (يعني بليڊ 2 ڏانھن).ٻيو گروپ بليڊ جي وچ ۾ آهي.هن پوزيشن لاءِ ويڪرائي ویکٹر سڌو سنئون سڌو ڪيو ويو آهي، بغير ڪنهن انحراف ۽ گردش جي.رفتار جي قيمت ۾ گهٽتائي بليڊ جي آخر کان مٿي جي اوچائي ۾ اضافو سان طئي ڪيو ويو.ٽئين گروپ لاء، بلڊ جي کاٻي پاسي تي واقع آهي، وهڪري کي فوري طور تي کاٻي پاسي ڏانهن هدايت ڪئي وئي آهي، يعني flocculator جي ڀت ڏانهن.گهڻو ڪري وهڪري جو ظاھر ڪيو ويندو آھي ويڪرائي ويڪٽر مٿي، ۽ وهڪري جو حصو افقي طور ھيٺ وڃي ٿو.
ٻه turbulence ماڊل، SST k–ω ۽ IDDES، استعمال ڪيا ويا 3 rpm ۽ 4 rpm لاءِ وقت جي سراسري رفتار واري پروفائلز کي بليڊ مطلب ڊگھي جهاز ۾.جيئن ته شڪل 5 ۾ ڏيکاريل آهي، مستحڪم حالت حاصل ڪئي ويندي آهي مڪمل هڪجهڙائي حاصل ڪندي رفتار جي شڪل جي وچ ۾ چار لڳاتار گردشن ذريعي.ان کان علاوه، IDDES پاران ٺاهيل وقت جي سراسري رفتار جي شڪل تصوير 6a ۾ ڏيکاريل آهي، جڏهن ته SST k – ω پاران ٺاهيل وقت-اوسط رفتار پروفائل تصوير 6a ۾ ڏيکاريا ويا آهن.6b.
IDDES استعمال ڪندي ۽ SST k–ω پاران ٺاهيل وقت جي سراسري رفتار واري لوپ، IDDES وٽ ويلوسيٽي لوپس جو وڏو تناسب آھي.
3 rpm تي IDDES سان ٺهيل اسپيڊ پروفائيل کي احتياط سان جانچيو جيئن تصوير 7 ۾ ڏيکاريل آهي. مکسر گھڙيءَ جي طرف گھمندو آهي ۽ وهڪري کي ڏيکاريل نوٽس مطابق ٻڌايو ويندو آهي.
انجير تي.7 اهو ڏسي سگھجي ٿو ته I quadrant ۾ بليڊ 3 جي مٿاڇري تي وهڪري جي الڳ ٿيڻ جي ڪري، ڇو ته وهڪري جي مٿئين سوراخ جي موجودگي جي ڪري محدود نه آهي.quadrant II ۾ وهڪري جي ڪابه علحدگي نظر نه ايندي آهي، ڇاڪاڻ ته وهڪري کي فلوڪوليٽر جي ڀتين تائين مڪمل طور تي محدود ڪيو ويندو آهي.quadrant III ۾، پاڻي اڳئين چوٿين جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ يا گهٽ رفتار تي گردش ڪري ٿو.quadrants I ۽ II ۾ پاڻي کي مڪسر جي عمل سان ھيٺ لھي ويو (يعني گھمايو يا ٻاھر ڪڍيو).۽ quadrant III ۾، پاڻي کي ايجٽيٽر جي بليڊ ذريعي ٻاهر ڪڍيو ويندو آهي.اهو ظاهر آهي ته هن جڳهه تي پاڻي جو ماس ويجهو اچڻ واري flocculator آستين جي مزاحمت ڪري ٿو.هن quadrant ۾ گردش جي وهڪري مڪمل طور تي جدا آهي.کواڊرنٽ IV لاءِ، وين 3 کان مٿي هوا جو اڪثر وهڪرو فلڪوليٽر وال ڏانهن هوندو آهي ۽ آهستي آهستي پنهنجي سائيز وڃائي ويهندو آهي جيئن اوچائي مٿين اوپننگ تائين وڌي ويندي آهي.
ان کان علاوه، مرڪزي جڳھ ۾ پيچيده وهڪري جا نمونا شامل آھن جيڪي quadrants III ۽ IV تي غالب ٿين ٿا، جيئن نيري ڊاٽ ٿيل ايلپسس پاران ڏيکاريل آھي.ھن نشان لڳل علائقي جو پيڊل فلڪوليٽر ۾ گھمندڙ وهڪري سان ڪو به واسطو نه آھي، جيئن گھمڻ واري حرڪت کي سڃاڻي سگھجي.هي quadrants I ۽ II جي برعڪس آهي جتي اندروني وهڪري ۽ مڪمل گردشي وهڪري جي وچ ۾ واضح علحدگي آهي.
جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.6، IDDES ۽ SST k-ω جي نتيجن جو مقابلو ڪندي، رفتار جي شڪلن جي وچ ۾ بنيادي فرق بليڊ 3 جي فوري طور تي هيٺ ڏنل رفتار جي شدت آهي. SST k-ω ماڊل واضح طور تي ڏيکاري ٿو ته وڌايل تيز رفتار وهڪري کي بليڊ 3 ذريعي ڪيو ويندو آهي. IDDES جي مقابلي ۾.
ٻيو فرق quadrant III ۾ ڳولي سگھجي ٿو.IDDES کان، جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، flocculator هٿن جي وچ ۾ گردش جي وهڪري جي جدائي کي نوٽ ڪيو ويو.بهرحال، هي پوزيشن سختي سان متاثر ٿئي ٿي ڪنارن کان گهٽ رفتار جي وهڪري ۽ پهرين بليڊ جي اندروني.ساڳئي هنڌ لاءِ SST k–ω کان، ڪنٽور لائينون IDDES جي مقابلي ۾ نسبتاً وڌيڪ رفتار ڏيکارين ٿيون ڇو ته ٻين علائقن مان ڪو به سنگم وهڪرو نه آهي.
وهڪري جي رويي ۽ ڍانچي جي صحيح سمجھڻ لاءِ ويڪرائي ویکٹر فيلڊز ۽ اسٽريم لائنز جي معيار کي سمجھڻ جي ضرورت آھي.ڏنو ويو آهي ته هر بليڊ 5 سينٽي ويڪر آهي، هڪ نمائندي رفتار پروفائل مهيا ڪرڻ لاء ويڪر ۾ ست رفتار پوائنٽون چونڊيا ويا.ان کان علاوه، بليڊ جي مٿاڇري کان مٿي اوچائي جي ڪم جي طور تي رفتار جي شدت جي مقدار جي سمجھڻ جي ضرورت آهي رفتار جي پروفائل کي سڌو سنئون هر بليڊ جي مٿاڇري تي ۽ 2.5 سينٽي جي مسلسل فاصلي تي عمودي طور تي 10 سينٽي جي اوچائي تائين.وڌيڪ معلومات لاءِ تصوير ۾ S1، S2 ۽ S3 ڏسو.ضميمو A. شڪل 8 ڏيکاري ٿو مٿاڇري جي رفتار جي ورڇ جي هڪجهڙائي هر بليڊ (Y = 0.0) استعمال ڪندي حاصل ڪيل PIV تجربن ۽ ANSYS-فلوئنٽ تجزيو IDDES ۽ SST k-ω استعمال ڪندي.ٻئي عددي ماڊل اهو ممڪن بڻائين ٿا ته فلوڪوليٽر بليڊ جي مٿاڇري تي وهڪري جي جوڙجڪ کي صحيح نموني سان ترتيب ڏيو.
رفتار جي تقسيم PIV، IDDES ۽ SST k–ω بليڊ جي مٿاڇري تي.x-محور هر شيٽ جي ويڪر کي ملي ميٽرن ۾ نمائندگي ڪري ٿو، اصل (0 ملي ايم) شيٽ جي کاٻي پاسي جي نمائندگي ڪري ٿو ۽ آخر (50 ملي ايم) شيٽ جي ساڄي پردي جي نمائندگي ڪري ٿو.
اهو واضح طور تي ڏٺو ويو آهي ته بليڊ 2 ۽ 3 جي رفتار جي تقسيم تصوير 8 ۽ تصوير 8 ۾ ڏيکاريل آهي.ضميمه A ۾ S2 ۽ S3 اونچائي سان ساڳيا رجحان ڏيکاري ٿو، جڏهن ته بليڊ 1 آزاديءَ سان بدلجي ٿو.بليڊ 2 ۽ 3 جي ويلوسيٽي پروفائلز بلڪل سڌي ٿي وڃن ٿيون ۽ بليڊ جي پڇاڙيءَ کان 10 سينٽي ميٽرن جي اوچائي تي ساڳيو طول و عرض رکن ٿا.هن جو مطلب آهي ته وهڪري هن نقطي تي يونيفارم ٿي ويندي.اهو واضح طور تي ڏٺو ويو آهي PIV نتيجن مان، جيڪي چڱي طرح پيش ڪيا ويا آهن IDDES پاران.ان دوران، SST k–ω نتيجا ڏيکاريو ڪجھ فرق، خاص طور تي 4 rpm تي.
اهو نوٽ ڪرڻ ضروري آهي ته بليڊ 1 سڀني پوزيشن ۾ ويلوسيٽي پروفائل جي ساڳي شڪل برقرار رکي ٿي ۽ اونچائي ۾ معمولي نه ڪئي وئي آهي، ڇاڪاڻ ته ميڪر جي وچ ۾ ٺهيل گھمڻ سڀني هٿن جي پهرين بليڊ تي مشتمل آهي.انهي سان گڏ، IDDES جي مقابلي ۾، PIV بليڊ اسپيڊ پروفائلز 2 ۽ 3 اڪثر هنڌن تي ٿورڙي تيز رفتار جي قدر ڏيکاريا آهن جيستائين اهي بليڊ جي مٿاڇري کان مٿي 10 سينٽي جي برابر هئا.
پوسٽ جو وقت: ڊسمبر-27-2022