نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران
2 شرکت فناوری‌های پیشرفته ایران، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 5931-143995، تهران- ایران
چکیده
برای مدلسازی رفتار گاز درون روتور یک ماشین سانتریفیوژ گازی، یک ابزار قدرتمند که بهصورت موازی و با سرعت بالا، تمام محدودیتهای محاسباتی یک ماشین سانتریفیوژ گازی برای اعمال تمامی محرکها شامل اثر خوراک، اثر اسکوپ، اثر بفل و ... را برای تمامی رژیمهای جریان شکل گرفته پوشش دهد، موردنیاز است. بههمین دلیل دسترسی به یک کد یا نرمافزار کاربردی جهت شبیهسازی رفتار گاز داخل یک ماشین سانتریفیوژ بهنحوی که اثر تمامی عوامل مؤثر بر جداسازی در یک ماشین سانتریفیوژ اعم از چرخش روتور با سرعت بالا، محرکهای حرارتی و محرکهای مکانیکی در آن به خوبی لحاظ گردد، ضروری است. با توجه به پوشش دادن روش بر پایه مولکولی DSMC برای تمامی رژیمهای جریان تشکیل شده در داخل ماشین سانتریفیوژ، در این پژوهش نحوه اعمال تمامی عوامل مؤثر در فرایند جداسازی یک ماشین سانتریفیوژ در مختصات متقارن محوری بر روی کد نوشته شده DSMC و همچنین حلگر dsmcFOAM بیان شده و نتایج به دست آمده از کد از جمله تغییرات شعاعی فشار، شارجرمی محوری و اجزاء سرعت با نتایج به دست آمده از حلگر dsmcFOAM مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاکی از انطباق بالای نتایج کد نوشته شده و حلگر dsmcFOAM برای شبیهسازی یک ماشین سانتریفیوژ با حضور تمامی محرکهای آن میباشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Investigation gas behavior inside a gas centrifuge using dsmc code developed and dsmcFOAM solver
نویسندگان [English]
- S. Yousefi nasab 1
- J. Karimi sabet 1
- J. Safdari 1
- E. Amini 2
- A. Norouzi 2
1 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran-Iran
2 Iran Advanced Technologies Compony, AEOI, P.O.Box: 143995-5931, Tehran-Iran
چکیده [English]
To model a gas behavior within a centrifuge machine, a powerful tool is required similarly. With high-speed cover, all the computational limitations for applying the influential derives such as feed, scoop, baffle effects, etc., formed flow regimes. Therefore, achieving an applicable code or software to simulate the gas behavior within a centrifuge machine to investigate the effect of the derives on the separation in a centrifuge machine, including high-speed rotation, temperature, and mechanical derives, is required. Considering the fact of covering the method based on the molecular DSMC for the all formed flow regimes within the centrifuge machine, in the present work, the method of applying the all influential factors in a separation process of a centrifuge machine in the axial symmetric coordinates on the written code of DSMC and also the dsmcFOAM solver have been studies. The results have been compared with those obtained from the code, including pressure radial changes, axial mass flux, velocity components, and dsmcFOAM solver. A good agreement was found between the results corresponding to the written code and dsmcFOAM solver to simulate a centrifuge machine in the presence of all the parameters.
کلیدواژه‌ها [English]
- Centrifuge machine
- OpenFOAM
- DSMC code
- Derive effects
- Internal flow
)