نیما غلامی- مدلسازي رآکتور1. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
رآﮐﺘﻮر ﻣﺪﻟﺴﺎزيﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺳﯿﺎﻻت دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ ﻣﺘﺎﻧﻮل از اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي ﺗﻮﻟﯿﺪ
ﻧﻮروزي ﻫﺎدي1*،
،ﺻﺎﻟﺤﯽ ﻣﺤﻤﺪﻋﻠﯽ2
،ﺗﺎﻟﺶ اﺷﺮف ﺳﯿﺎﻣﮏ ﺳﯿﺪ2
ﮐﻮﻫﯽ دادوﻧﺪ اﺣﻤﺪ ،2
ﻏﻼﻣﯽ ﻧﯿﻤﺎ ،1
1
داﻧﺸﺠﻮياﯾﺮان ،رﺷﺖ ،ﮔﯿﻼن داﻧﺸﮕﺎه ،ﻓﻨﯽ داﻧﺸﮑﺪه ،ﺷﯿﻤﯽ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﮔﺮوه ،ارﺷﺪ ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ
2
اﺳﺘﺎدﯾﺎراﯾﺮان ،رﺷﺖ ،ﮔﯿﻼن داﻧﺸﮕﺎه ،ﻓﻨﯽ داﻧﺸﮑﺪه ،ﺷﯿﻤﯽ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﮔﺮوه ،
ﭼﮑﯿﺪه
دي ،ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺗﻌﺎدﻟﯽ ﻣﺨﻠﻮط ﺑﻪ آﺑﮕﯿﺮي اﺛﺮ ﺑﺮ ﻣﺘﺎﻧﻮلﻣﺘﯿﻞﻣﯽ ﺗﺒﺪﯾﻞ آب و اﺗﺮﺷﻮدﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘ ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﻧﺠﺎم ﺑﺎ ﮐﻪﯽﺑﻪ
اﻟﻔﯿﻦﻫﺎ(MTP).ﺷﻮد ﻣﯽ ﺗﺒﺪﯾﻞا درﯾﻦﺗﺤﻘﯿﻖﯾﮏرآﮐﺘﻮرﺻﻨﻌﺘﯽﺛﺎﺑﺖ ﺑﺴﺘﺮﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮياﺳﺘﻔ ﺑﺎاز ﺎده
ﺗﮑﻨﯿﮏدﯾﻨﺎﻣﯿﮏﺳﯿﺎﻻتﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽﺑﺮا .اﺳﺖ ﺷﺪه ﻣﺪليﺗﻮﺻﯿﻒرآﮐﺘﻮرﭘﺪﯾﺪهﻫﺎيﺟﺮ و ﺣﺮارت ،ﺗﮑﺎﻧﻪ اﻧﺘﻘﺎلم
ﻫﻤﭽﻨ وﯿﻦﻫﺎ واﮐﻨﺶيﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽﺑﺮا و اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ دريﺗﻮﺻﯿﻒآﺷﻔﺘﮕﯽﺗﻮرﺑﻮﻻﻧﺲ ﻣﺪل ازk-εاﺳﺘﻔﺎده
.اﺳﺖ ﺷﺪهﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦﻣﺘﺨﻠﺨﻞ زون ﻋﻨﻮان ﺑﻪآرام ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺎ.اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ درﻣﻌﺎد ﺣﻞﻻت
ﺗﺠﺎر ﮐﺪ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ ﺑﻘﺎيﮐﺎﻧﺘﻮرﻫﺎ و اﺳﺖ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺻﻮرت ﻓﻠﻮﺋﻨﺖيو دﻣﺎ ،ﺳﺮﻋﺖﺗﻐﯿﯿﺮاتاﺟﺰاء ﻏﻠﻀﺖد دراﺧﻞ
ﻣﻘﺎ .اﺳﺖ آﻣﺪه دﺳﺖ ﺑﻪ رآﮐﺘﻮرﯾﺴﻪو دﻣﺎﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻫﺎي ﮔﻮﻧﻪرآﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ درﻣﻘﺎد ﺑﺎﯾﺮﺻﻨﻌﺘﯽﻧﺸﺎن
ﻣﯽﻫﺎ ﻣﺪل ﮐﻪ دﻫﺪيﺗﻘﺮ ﺑﺎ را رآﮐﺘﻮر رﻓﺘﺎر اﻧﺪ ﺗﻮاﻧﺴﺘﻪ رﻓﺘﻪ ﮐﺎر ﺑﻪﯾﺐﺧﻮﺑﯽﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ.ﮐﻨﻨﺪ
ﮐﻠﯿﺪي ﮐﻠﻤﺎت:اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي،ﻣﺘﺎﻧﻮل،آﺑﮕﯿﺮيد ،ﯾﻨﺎﻣﯿﮏﺳﯿﺎﻻتﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ.
1-ﻣﻘﺪﻣﻪ
اﻟﻔﯿﻦ ﺑﻪ ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺗﺒﺪﯾﻞاﻓﺰوده ارزش ﮐﻪ اﺳﺖ ﭘﺮوﭘﯿﻠﻦ و اﺗﯿﻠﻦ ﺑﻪ ﻣﺘﺎن ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﻏﯿﺮ ﺗﺒﺪﯾﻞ واﻗﻊ در ﻫﺎي.دارﻧﺪ ﺑﺎﻻﯾﯽ
ﻓﺮآﯾﻨﺪ ،ﻣﺘﺎﻧﻮل از اﻟﻔﯿﻦ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﺠﺎري ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎي ﺗﺮﯾﻦ ﻣﻬﻢ از ﯾﮑﯽMTP.اﺳﺖ ﻟﻮرﮔﯽ ﺷﺮﮐﺖاﺻﻠﯽ واﮐﻨﺸﯽ ﻣﺴﯿﺮ
ﻓﺮاﯾﻨﺪMTPﺗﺸﮑﯿﻞ و ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻧﺨﺴﺘﯿﻦ :داد ﺗﻮﺿﯿﺢ زﯾﺮ ﺻﻮرت ﺑﻪ ﺗﻮان ﻣﯽ راDMEروي
ﮔﺎﻣﺎ آﻟﻮﻣﯿﻨﺎي،ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺗﻌﺎدﻟﯽ ﻣﺨﻠﻮط ﺳﭙﺲ .اﺳﺖDMEا ﺑﻪ آب وﻟﻔﯿﻦﺗﺒﺪﯾﻞ ﺳﺒﮏ ﻫﺎيﺷﻮد ﻣﯽ.ﺗﺒﺪﯾﻞ در
اﻟﻔﯿﻦ ﺑﻪ ﻣﺘﺎﻧﻮلﭘﯿﻮﻧﺪ ﺗﺸﮑﯿﻞ ،اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي ﺗﺸﮑﯿﻞ :داد ﺗﺸﺨﯿﺺ ﺗﻮان ﻣﯽ را ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺳﻪ ﻫﺎC-Cﺗﺒﺪﯾﻞ و اوﻟﯿﻪ
ﻫﯿﺪروﮐﺮﺑﻦ ﺑﻪ اوﻟﯿﻪ ﻣﺤﺼﻮﻻتﺳﻨﮕﯿﻦ ﻫﺎيﺗﺮ.]1[
52
333
22
2 CCOCHCHOHCH OHOH
2. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
ﻓﺮاﯾﻨﺪMTPﻟﻮرﮔﯽ ﺷﺮﮐﺖﻓﺮاﯾﻨﺪيﻣﺮﺣﻠﻪ دوﻣﺮﺣﻠﻪ در ﮐﻪ اﺳﺖ ايياولﻣﺘﺎﻧﻮل ﺳﭙﺲ و ﻣﺘﺎﻧﻮلدي ﺑﻪ
اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞﻣﯽ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﭘﺮوﭘﯿﻠﻦ ﺑﻪدر ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺗﻮﻟﯿﺪ .ﺷﻮدﮐﺮده ﭘﯿﺎده ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺻﻮرت ﺑﻪ ﻟﻮرﮔﯽ ﺷﺮﮐﺖ را ﻣﮕﺎ واﺣﺪﻫﺎي
ﺷﺮﮐﺖ و اﺳﺖﻫﻤﭽﻮن دﯾﮕﺮي ﻫﺎيDPTﻫﺎﻟﺪور و-ﻣﺮﺣﻠﻪ در .ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻓﻌﺎل ﺑﺨﺶ اﯾﻦ در ﻧﯿﺰ ﺗﺎﭘﺴﻮيﻣﺘﺎﻧﻮل ﺑﻌﺪ
ﮔﺰﯾﻨﺶ و ﻓﻌﺎل ﺑﺴﯿﺎر ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ ﻣﺠﺎورت در ﺧﺎم) زﺋﻮﻟﯿﺖ ﭘﺬﯾﺮZSM-5ﺷﺪه اﺻﻼحﺷﺮﮐﺖ ﮐﻪ (ﺳﻮد-ﮐﻤﯽرا آن
اﺳﺖ داده ﺗﻮﺳﻌﻪﻣﯽ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﭘﺮوﭘﯿﻠﻦ ﺑﻪ.ﺷﻮد)ﺷﮑﻞ1(]1و2[
ﺷﮑﻞ1د .ﯾﺎﮔﺮامﻓﺮآﯾﻨﺪيواﺣﺪMTPﻟﻮرﮔﯽ؛ ﺷﺮﮐﺖR-101اﺗﺮ؛ ﻣﺘﯿﻞ دي ﺗﻮﻟﯿﺪ و ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي رآﮐﺘﻮر :
R-102.اﻟﻔﯿﻦ ﺗﻮﻟﯿﺪ رآﮐﺘﻮر :
ﻣﻮرد ﯾﮏ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺳﯿﺎﻻت دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺗﮑﻨﯿﮏ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﺧﺼﻮص در
ﺳﺎل در ﻫﻤﮑﺎران و ﮔﻠﺸﺎدي .اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺰارش2013ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﻧﺘﺎﯾﺞCFDدر ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي رآﮐﺘﻮر ﯾﮏ
.اﻧﺪ ﮐﺮده ﻣﻨﺘﺸﺮ را آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻘﯿﺎس]3[ا درﯾﻦﺗﺤﻘﯿﻖﯾﮏرآﮐﺘﻮرﺻﻨﻌﺘﺛ ﺑﺴﺘﺮ ﯽﺎﺑﺖﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي
ﻟﻮرﮔﯽ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي(R-101)ﺗﮑﻨ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎﯿﮏدﯾﻨﺎﻣﯿﮏﺳﯿﺎﻻتﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽﺑﻌﺪ دو ﺻﻮرت ﺑﻪيﺷﺪ ﺧﻮاﻫﺪ ﻣﺪل.
ﺻﻨﻌﺘ اﻃﻼﻋﺎت ازﯽﺷﺮا ﻋﻨﻮان ﺑﻪﯾﻂﻣﺮزيﻫﻤﭽﻨ وﯿﻦاﻋﺘﺒﺎردﻫ ﺟﻬﺖﯽﻧﺘﺎ ﺑﻪﯾﺞ.اﺳﺖ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده
3. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
2-ﻣﺪﻟﺴﺎزي
ﻣﺪﻟﺴﺎزيرآﮐﺘﻮرﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮيﺑﻌﺪ دو ﺻﻮرت ﺑﻪيﭘﺪ ﺳﻪ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻧﻈﺮ در ﺑﺎ وﯾﺪهﺣﺮ ،ﺗﮑﺎﻧﻪ اﻧﺘﻘﺎلو ارت
ﻫﻤﭽﻨ و ﺟﺮمﯿﻦواﮐﻨﺶﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽﮔ ﺻﻮرتﺑﺮ ﻣﺸﺘﻤﻞ راﮐﺘﻮر .اﺳﺖ ﺮﻓﺘﻪﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻧﺎﺣﯿﻪ ﯾﮏاﮐﺴﯿﺪ ﺟﻨﺲ از
آﻟﻮﻣﯿﻨﯿﻮم-ﮔﺎﻣﺎ ﻓﺎز.اﺳﺖ ﭘﺎﺋﯿﻦ و ﺑﺎﻻ در ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻏﯿﺮ ﻧﺎﺣﯿﻪ دو و ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻗﺮار آن وﺳﻂ در ﮐﻪ
2-1-ﺟﺮﯾﺎ ﻣﺪﻟﺴﺎزي) ﻓﺎز ﺗﮏ نﻣﺤﯿﻂ(ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻏﯿﺮ
2-1-1-ﺑﻘﺎيﺗﮑﺎﻧﻪ
ﻣﻌﺎدﻻت ﺷﺮح ﺑﻪ ﺗﮑﺎﻧﻪ ﭘﺎﯾﺴﺘﺎري1اﻟﯽ5ﻣﻌﺎدﻻت .اﺳﺖ1و2ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ رﯾﻨﻮﻟﺪز اﺳﺘﻮﮐﺲ ﻧﺎوﯾﻪ ﻣﻌﺎدﻻت
(RANS)راﮐﺘﻮر در ﺗﮑﺎﻧﻪ ﭘﺎﯾﺴﺘﺎري ﻣﻌﺎدﻟﻪ در آﺷﻔﺘﮕﯽ ﺗﻮﺻﯿﻒ ﺑﺮاي .ﻫﺴﺘﻨﺪاﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي ﺗﻮﻟﯿﺪﻓﺮ ازﺑﻮزﯾﻨﺴﮏ ض
]4[ﻣﺪل وk-ε.اﺳﺖ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده
)1(0)(
i
i
u
xt
)2()(
3
2
)()(
______
ji
jl
l
ij
i
j
j
i
ji
ji
j
i uu
xx
u
x
u
x
u
xx
P
uu
x
u
t
)3(ij
k
k
t
i
j
j
i
tji
x
u
k
x
u
x
u
uu
3
2______
)4(mbk
jk
t
j
i
i
YGG
x
k
x
ku
x
k
t
)()()(
)5(
k
CGCG
k
C
xx
u
xt
ebeke
j
t
j
i
i
2
231 )()()()(
،ﻓﻮق ﻣﻌﺎدﻟﻪ درiuوjuراﺳﺘﺎي در ﺳﺮﻋﺖ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪiوj.اﺳﺖρو ،داﻧﺴﯿﺘﻪµ.اﺳﺖ ﺳﯿﺎل وﯾﺴﮑﻮزﯾﺘﻪtµ
و ﺗﻮرﺑﻮﻻﻧﺲ وﯾﺴﮑﻮزﯾﺘﻪijδ.اﺳﺖ ﯾﮑﻪ ﺗﺎﻧﺴﻮرkG،آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﻧﺎﺷﯽ ﺟﻨﺒﺸﯽ اﻧﺮژي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻧﺮخmYﺑﻪ ﻣﺮﺑﻮط ﭘﺎراﻣﺘﺮ
و اﻧﺒﺴﺎط از ﻧﺎﺷﯽ اﺗﻼفbG.اﺳﺖ ﺷﻨﺎوري از ﻧﺎﺷﯽ ﺟﻨﺒﺸﯽ اﻧﺮژي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻧﺮخ1eC،2eCو3eCو ﺛﺎﺑﺖ ﻣﻘﺎدﯾﺮkσو
εσﺑﺮاي ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪ آﺷﻔﺘﮕﯽ ﭘﺮاﻧﺘﻞ ﻋﺪدkوε.ﻫﺴﺘﻨﺪkاو آﺷﻔﺘﮕﯽ از ﻧﺎﺷﯽ ﺟﻨﺒﺸﯽ ﻧﺮژيε.اﺳﺖ آن اﺗﻼف ﻧﺮخ
]6[
4. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
2-1-2-اﻧﺮژي ﺑﻘﺎي
ﻣﻌﺎدﻻت ﺷﺮح ﺑﻪ اﻧﺮژي ﭘﺎﯾﺴﺘﮕﯽ ﻣﻌﺎدﻟﻪ6اﻟﯽ9:اﺳﺖ
)6(
heffjj jeff SvJhTkpEvE
t
).(.))(.()(
)7(
2
2
vp
hE
)8(
P
hYh j
j
j
)9(dTch
T
T
jpj
reff
,
،ﺑﺎﻻ ﻣﻌﺎدﻻت درE،ﮐﻞ اﻧﺮژيv،ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮدارeffk،ﻣﻮﺛﺮ ﻫﺪاﯾﺖh،آﻧﺘﺎﻟﭙﯽP،ﻓﺸﺎرp,jCﺣﺮارﺗﯽ ﻇﺮﻓﯿﺖ
ﺟﺰء وﯾﮋهj،tkو ﺗﻮرﺑﻮﻻﻧﺲ ﺣﺮارﺗﯽ ﻫﺪاﯾﺖiJ
ﮔﻮﻧﻪ ﻧﻔﻮذي ﺷﺎرj،hSو واﮐﻨﺶ از ﺣﺎﺻﻞ ﮔﺮﻣﺎيjYﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮ
ﮔﻮﻧﻪj.اﺳﺖ]5[
2-1-3-ﺑﻘﺎيﻫﺎ ﮔﻮﻧﻪ
:اﺳﺖ ذﯾﻞ ﺷﺮح ﺑﻪ ﻫﺎ ﮔﻮﻧﻪ ﺑﻘﺎي ﻣﻌﺎدﻟﻪ
)10(
iiii RJYvY
t
.).()(
آن در ﮐﻪRiﮔﻮﻧﻪ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻧﺮخi،ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ واﮐﻨﺶ از ﻧﺎﺷﯽvو ،ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮدارYjﮔﻮﻧﻪ ﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮj.اﺳﺖ]5[
2-2-ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ ﻣﺪﻟﺴﺎزي
2-2-1-ﺑﻘﺎيﺗﮑﺎﻧﻪ
ﻣﻌﺎدﻻت ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪ ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻣﺤﯿﻂ در ﺗﮑﺎﻧﻪ و ﺟﺮم ﭘﺎﯾﺴﺘﺎري11اﻟﯽ14اﺳﺖ؛ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻪ آن ﺿﻤﻦ
.اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ در آرام ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ در
)11(0).(
)(
v
t
)12(vv
C
gPvvv
t
2
).().()( 2
5. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
)13(2
32
)1(150
pD
)14(32
)1(5.3
pD
C
،ﻓﻮق ﻣﻌﺎدﻻت درgﺗﺨﻠ،ﺑﺴﺘﺮ ﺨﻞaﺗﺮاواﯾﯽﺑﺴﺘﺮ،pDو ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ ذرات ﻗﻄﺮ2Cاﯾﻨﺮﺳﯽ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺿﺮﯾﺐﺑﺴﺘﺮ
.اﺳﺖﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ ﺗﺨﻠﺨﻞ0.575ﻫﺎي داﻧﻪ ﻗﻄﺮ وﮐﺮويﻧﯿﺰ ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ0.5.اﺳﺖ ﻣﺘﺮ ﻣﯿﻠﯽاﻓﺖ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ
ﻓﺸﺎرﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻣﺤﯿﻂﻣﻌﺎدﻟﻪ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ15:ﺷﻮد ﻣﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ
)15(
vv
D
v
DL
P
pp
33
2
2
175.1)1(150
2-2-2-اﻧﺮژي ﺑﻘﺎي
اﻧﺮژي ﭘﺎﯾﺴﺘﮕﯽ ﻣﻌﺎدﻟﻪﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ درﺷﺮح ﺑﻪﻣﻌﺎدﻟﻪ16:اﺳﺖ
)16( h
feffjj jeffffssff SvJhTkpEvEE
t
).(.))(.()1(
،ﺑﺎﻻ ﻣﻌﺎدﻻت درfρوsρﺑﺴﺘﺮ و ﺳﯿﺎل داﻧﺴﯿﺘﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪ.اﻧﺪfEوEsﺑﺴﺘﺮ و ﺳﯿﺎل ﮐﻞ اﻧﺮژي ﻣﻘﺪارﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ
.ﻫﺴﺘﻨﺪh
fSﻧﯿﺰواﮐﻨﺶ از ﺣﺎﺻﻞ ﮔﺮﻣﺎي.اﺳﺖeffkﻧﯿﺰﻣﻮﺛﺮ ﻫﺪاﯾﺖراﺑﻄﻪ از ﮐﻪ اﺳﺖ17:ﺷﻮد ﻣﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ]8[
)17(sfeff kkk )1(
آن در ﮐﻪfkوskﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ و ﺳﯿﺎل ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ رﺳﺎﻧﻨﺪﮔﯽ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪ.ﻫﺴﺘﻨﺪﺑ ﺳﺎزد ﻣﯽ ﺧﺎﻃﺮﻧﺸﺎنﺴﺘﺮ
.اﺳﺖ واﮐﻨﺶ ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ ﻫﻤﺎن واﻗﻊ در ﮐﻪ اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ در آﻟﻮﻣﯿﻨﯿﻮم اﮐﺴﯿﺪ ﺟﻨﺲ از ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ
2-2-3-ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻫﺎي واﮐﻨﺶ
واﮐﻨﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺮخ ﺧﺼﻮص درﺳﺎل در ﻫﻤﮑﺎران و ﺑﺮﺳﯿﺲ ،ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي1992اراﺋﻪ ﺟﺎﻣﻌﯽ ﺗﺤﻘﯿﻖ
.اﻧﺪ ﮐﺮده]7[اراﺋﻪ ﻫﺎي ﻣﺪل ﻣﯿﺎن در .اﻧﺪ اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ درﺟﻪ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻧﻮع از ﺷﺪه اراﺋﻪ ﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻋﻤﺪه
ﮐﻪ اﻧﺪ ﻣﺴﺘﺜﻨﯽ ﻗﺎﻋﺪه اﯾﻦ از ﻫﻤﮑﺎران و روﺑﯿﻮ ﻣﺪل ،ﺷﺪهﺗﺮ ﮐﻢ ﭘﯿﭽﯿﺪﮔﯽ دﻟﯿﻞ ﺑﻪﺗﺤﻘﯿﻖ اﯾﻦ دراﺳﺘ ﻣﻮردﻔﺎده
ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻗﺮار.اﺳﺖ]8[
6. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
ﺟﺪول1ﻫﺎي واﮐﻨﺶ ﻟﯿﺴﺖ .رآﮐﺘﻮرﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي]7و8[
ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻌﺎدﻟﻪواﮐﻨﺶردﯾﻒ
)exp(5.05.0
2
5.0
1 23
RT
E
TCkCkr a
OHOHCH
OHOCHCHOHCH 23332 1
3-ﺳﺎزي ﺷﺒﯿﻪ
3-1-ﻋﺪدي ﺣﻞ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ و ﺳﺎزي ﺷﺒﯿﻪ ﮐﺪ
اﻟﮕﻮي از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻞ ﻣﻌﺎدﻻتupwindﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺗﺠﺎري ﮐﺪ از ﻫﺎ آن ﺣﻞ ﺑﺮاي و اﻧﺪ ﺷﺪه ﮔﺴﺴﺘﻪ
ﻧﺴﺨﻪ15اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ وSIMPLEﺣﻠﮕﺮ ودوﺑﻌﺪيPlanarﭘﺎﯾﺎ ﺣﺎﻟﺖ در.اﺳﺖ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎدهﻗﺒﻮل ﻗﺎﺑﻞ ﺧﻄﺎي ﻣﻘﺪار
ﻣﺮﺗﺒﻪ از1e-6.اﺳﺖ
3-2-ﻫﻨﺪﺳﻪرآﮐﺘﻮرﺑﻨﺪي ﻣﺶ و
ﻫﻨﺪﺳﻪرآﮐﺘﻮراﺑﻌﺎد ﺑﺎ و ﺑﻌﺪي دو36ft×16ft.اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ درﺑﻪ ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ ﯾﮏ رآﮐﺘﻮر درون
ارﺗﻔﺎغ32ft.دارد ﻗﺮارﯾﮏ ﺑﻪ ﻣﺘﻌﻠﻖ اﺑﻌﺎد اﯾﻦرآﮐﺘﻮرﻧﺮم از رآﮐﺘﻮر ﺑﻨﺪي ﻣﺶ و ﻫﻨﺪﺳﻪ رﺳﻢ ﺑﺮاي .اﺳﺖ ﺻﻨﻌﺘﯽ
ﻧﺴﺨﻪ ﮔﻤﺒﯿﺖ اﻓﺰار2,4,6ﺑﺮ ﻣﺸﺘﻤﻞ ﺷﺪه اﯾﺠﺎد ﻣﺶ .اﺳﺖ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده21464و ﺳﻠﻮل21780اﺳﺖ ﮔﺮه؛
)ﺷﮑﻞ2(ورودي ﻗﻄﺮﺧﺮوﺟﯽ ورآﮐﺘﻮر24.اﺳﺖ اﯾﻨﭻ
ﺷﮑﻞ2ﺑﻨﺪي ﻣﺶ و ﻫﻨﺪﺳﻪ .رآﮐﺘﻮر
7. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
3-3-ﺷﺮاﯾﻂو ﻣﺮزيﻋﻤﻠﯿﺎﺗﯽ
راﮐﺘﻮرﯾﮏﻧﻮع از وروديVelocity Inletﻧﻮع از ﮐﻪ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻗﺮار آن ﭘﺎﯾﯿﻦ در ﺧﺮوﺟﯽ ﯾﮏ و دارد ﺑﺎﻻ در
Outflow.اﻧﺪ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ در ﻋﺎﯾﻖ رآﮐﺘﻮر ﻫﺎي دﯾﻮاره .اﺳﺖدرﺻﺪﺟﺮﻣﯽOH3CHوO2Hﺑﻪ ورودي ﮔﺎز در
ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﻪ رآﮐﺘﻮر95%و5%.اﺳﺖرآﮐﺘﻮر ﺑﻪ ورودي ﮔﺎز ﺳﺮﻋﺖ13.26m/sوآن دﻣﺎي548K.اﺳﺖ
4-ﺑﺤﺚوﻧﺘﺎﯾﺞ
ﺷﮑﻞ3-اﻟﻒرا ﻫﺎ واﮐﻨﺶ از ﻧﺎﺷﯽ ﮔﺮﻣﺎي آزادﺳﺎزي ﻧﺮخدرﻃﻮلﺑﺴﺘﺮ.دﻫﺪ ﻣﯽ ﻧﺸﺎنﺷﮑﻞ3-ﻧﯿﺰ ب
آﯾﺪ ﻣﯽ ﺑﺮ ﺷﮑﻞ دو اﯾﻦ از ﮐﻪ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﻤﺎن .اﺳﺖ ﮐﺸﯿﺪه ﺗﺼﻮﯾﺮ ﺑﻪ را ﺑﺴﺘﺮ دﻣﺎيآن دﻣﺎي ،ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺎ
ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ اﻓﺰاﯾﺶ.رﺳﺪ ﻣﯽ ﻣﺎﮐﺰﯾﻤﻢ ﻧﻘﻄﻪ ﯾﮏ ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ اﻧﺘﻬﺎي ﺑﻪ ﻧﺰدﯾﮏ واﮐﻨﺶ ﮔﺮﻣﺎي آزادﺳﺎزي ﻧﺮخ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦو
ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ ﮐﺎﻫﺶ آن از ﺑﻌﺪ.ﺧﺎﻃﺮﻧﺸﺎنﺗﺼ دو اﯾﻦ در ﺳﺎزد ﻣﯽاﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ اﻓﻘﯽ ﻣﺤﻮر راﺳﺖ ﺳﻤﺖ ﺑﻪ رو ﻮﯾﺮ
.ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ
()ب()اﻟﻒ
ﺷﮑﻞ3ﻋﻤﻖ ،اﻓﻘﯽ ﻣﺤﻮر راﺳﺖ ﺳﻤﺖ ﺑﻪ )رو .ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ دﻣﺎي :ب ﺑﺴﺘﺮ؛ در واﮐﻨﺶ ﮔﺮﻣﺎي آزادﺳﺎزي ﻧﺮخ :اﻟﻒ .
(ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺴﺘﺮ
ﮐﺎﻧﺘﻮرﻫﺎيﺳﺮﻋﺖودﻣﺎﻫﺎ ﺷﮑﻞ دري4و5.اﺳﺖ ﺷﺪه اراﺋﻪ
9. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
ﺷﮑﻞ در ﺳﺮﻋﺖ ﮐﺎﻧﺘﻮرﻫﺎي4ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ روي ﺧﻮﺑﯽ ﺑﻪ رآﮐﺘﻮر ﺑﻪ ورود از ﭘﺲ ﺧﻮراك ﮐﻪ دﻫﺪ ﻣﯽ ﻧﺸﺎن
ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﺑﺴﺘﺮ ﮐﻞ ﮐﻪ آن ﺑﺮاي اﻣﺮ اﯾﻦ ﺷﻮد؛ ﻣﯽ ﺗﻮزﯾﻊﺧﻮد ﻃﻮل راﺳﺘﺎي درﺿﺮوري و ﻻزم ﺷﻮد واﮐﻨﺶ درﮔﯿﺮ
.اﺳﺖاﺳﺖ ﮐﺮده ﻋﻤﻞ ﺧﻮراك ﻣﻨﻨﺪه ﺗﻮزﯾﻊ ﻋﻨﻮان ﺑﻪ ﺧﻮﺑﯽ ﺑﻪ ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ واﻗﻊ در.
ﺷﮑﻞ در ﮐﻪ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﻤﺎن ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ5ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ دﻣﺎي ،ﺷﻮد ﻣﯽ ﻣﺸﺎﻫﺪهﻣﯽ زﯾﺎد ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺎ
واﮐﻨﺶ درﮔﯿﺮ ﺑﺴﺘﺮ ﻃﻮل ﮐﻞ ﮐﻪ ﺟﺎ آن از و ﺑﻮده ﮔﺮﻣﺎزا ﻧﻮع از ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي واﮐﻨﺶ ﮐﻪ ﭼﺮا .ﺷﻮدﻫﺮ ،اﺳﺖ
.ﯾﺎﻓﺖ ﺧﻮاﻫﺪ اﻓﺰاﯾﺶ ﻧﯿﺰ دﻣﺎ ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ ﭼﻪ
ﺷﮑﻞ در6.اﺳﺖ ﺷﺪه داده ﻧﺸﺎن ﺑﺴﺘﺮ ﻃﻮل در اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي و ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮ ﻧﻤﻮدار ب و اﻟﻒ
()ب()اﻟﻒ
ﺷﮑﻞ6:اﻟﻒ .ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮدرﻃﻮل:ب ﺑﺴﺘﺮ؛اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي ﺟﺮﻣﯽ ﮐﺴﺮﻣﺤﻮر راﺳﺖ ﺳﻤﺖ ﺑﻪ )رو .ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ ،اﻓﻘﯽ
(ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ اﻓﺰاﯾﺶ
ﺷﮑﻞ از ﮐﻪ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﻤﺎن6اﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ دي ﻣﻘﺪار و ﺷﺪه ﮐﺎﺳﺘﻪ ﻣﺘﺎﻧﻮل ﻣﯿﺰان از ﺑﺴﺘﺮ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺎ ﭘﯿﺪاﺳﺖ
.اﺳﺖ ﻣﻄﻠﻮب ﻣﺤﺼﻮل ﺑﻪ رآﮐﺘﻮر در دﻫﻨﺪه واﮐﻨﺶ ﺣﺪاﮐﺜﺮي ﺗﺒﺪﯾﻞ ﮔﻮﯾﺎي ﺧﻮد اﯾﻦ ﮐﻪ ﯾﺎﺑﺪ ﻣﯽ اﻓﺰاﯾﺶ
دﻣﺎيﻫﺎ ﮔﺎزيﺧﺮوﺟﯽﻫﻤﭽﻨ و راﮐﺘﻮر ازﯿﻦﮐﺴﺮﺟﺮﻣﯽﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻫﺎي ﮔﻮﻧﻪﺧﺮوﺟ درﯽﻣﻘﺎد ﺑﺎﯾﺮﺻﻨﻌﺘﯽ
ﺷﻤﺎره ﺟﺪول در2ﻣﻘﺎﯾﺴﻪﻣ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﻪ ﻃﻮر ﻫﻤﺎن .اﺳﺖ ﺷﺪهﯽﻫﺎ ﻣﺪل ،ﺷﻮديرﻓﺘﻪ ﮐﺎر ﺑﻪﺧﻮﺑﯽ ﺗﻘﺮﯾﺐ ﺑﺎ
ا اﻧﺪ ﺗﻮاﻧﺴﺘﻪﯾﻦﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎﭘ راﯿﺶﺑﯿﻨﯽ.ﮐﻨﻨﺪ
10. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
ﺟﺪول2ﺻﻨﻌﺘﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺑﺎ ﺳﺎزي ﺷﺒﯿﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ .
ردﯾﻒﻣﺘﻐﯿﺮﻣﺪلﺻﻨﻌﺖ
1راﮐﺘﻮر از ﺧﺮوﺟﯽ دﻣﺎي(K)604620
2ﮐﺴﺮﺟﺮﻣﯽاﺗﺮ ﻣﺘﯿﻞ ديرآﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ در0.490.51
3ﮐﺴﺮﺟﺮﻣﯽﻣﺘﺎﻧﻮلرآﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ در0.260.25
4ﮐﺴﺮﺟﺮﻣﯽﺑﺨﺎرآبرآﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ در0.250.24
5-ﮔﯿﺮي ﻧﺘﯿﺠﻪ
ا ﭘﺪﯾﺪه ﺳﻪ ﻟﺤﺎظ ﺑﺎ،ﺟﺮم و ﺣﺮارت ،ﺗﮑﺎﻧﻪ ﻧﺘﻘﺎلﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ رآﮐﺘﻮرآﺑﮕﯿﺮيﻣﺘﺎﻧﻮل ازﺧﻮﺑﯽ ﺗﻘﺮﯾﺐ ﺑﺎﺷﺒﯿﻪ
.اﺳﺖ ﻣﻄﻠﺐ اﯾﻦ ﻣﻮﯾﺪ ﺳﺎزي ﺷﺒﯿﻪ از ﻣﺴﺘﺨﺮج ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺎ ﺻﻨﻌﺘﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ از ﺑﺮﺧﯽ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺷﺪ ﺳﺎزياﺳﺘﻔﺎاز ده
ﺳﺎده ﻧﺴﺒﺘﺎ ﺳﯿﻨﺘﯿﮑﯽ ﻣﺪل ﯾﮏ.ﺑﻮد ﺳﺎزي ﺷﺒﯿﻪ اﯾﻦ ﻣﺰاﯾﺎي از اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ درﺟﺎت ﺑﺎ ﭘﯿﭽﯿﺪه ﻫﺎي ﻣﺪل ﺑﺎ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ در
ﺟﺎ آن از،ﺑﻮده ﮔﺮﻣﺎزا ﻧﻮع از ﻣﺘﺎﻧﻮل از آﺑﮕﯿﺮي واﮐﻨﺶ ﮐﻪﻋﻤﻖ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺎ ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺘﯽ ﺑﺴﺘﺮ دﻣﺎيﺷ ﻣﯽ زﯾﺎدﻮد؛در
ﻣﺮزي ﺷﺮط از راﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ در ﺗﺤﻘﯿﻖ اﯾﻦoutflowﮐﻪ ﭼﺮا ﺷﺪ؛ اﺳﺘﻔﺎدهرآﮐﺘﻮر ﺧﺮوﺟﯽ ازاي ﺑﻪ ﺻﻨﻌﺘﯽ ﻣﻘﺎدﯾﺮ
و اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺰارشﺑﯿﻨﯽ ﭘﯿﺶ در را ﻣﺪل ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﺗﻮان ﻣﯽ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺪﯾﻦاﻧﺘﻬﺎي در ﺧﺼﻮﺻﺎ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ از ﺑﺮﺧﯽ
.ﮐﺮد ارزﯾﺎﺑﯽ رآﮐﺘﻮر
6-ﻣﻨﺎﺑﻊ
]1[.سﺷﯿﻤﯽ ،زﻧﮕﻨﻪ ﺗﺤﺮﯾﺮي .ف ،ﻓﺮ ﺻﺎﺣﺒﺪل1C،ﭘﺘﺮوﺷﯿﻤﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻣﻠﯽ ﺷﺮﮐﺖ ،ﻃﺒﯿﻌﯽ ﮔﺎز ﻫﺎي ﺗﺒﺪﯾﻞ و
) ﺗﻬﺮان1389.(
[2] V.Y. Wan, “Methanol to Olefins/Propylene Technologies in China”, IHS PEP Report (2013).
[3] M. Golshadi, R. Mosayebi Behbahani1, and M. Irani, “CFD Simulation of Dimethyl Ether
Synthesis from Methanol in an Adiabatic Fixed-bed Reactor”, Iranian Journal of Oil & Gas
Science and Technology, Vol. 2, No. 2, 50-64 (2013).
[4] J. O. Hinze, ”Turbulence”. McGraw-Hill Publishing Co., New York (1975).
[5] FLUENT 6.3 User's Guide, Copyright © by Fluent Inc (2006).
[6] V. YAKHOT, S. A. ORSZAG, S. THANGAM, T. B. GATSKI & C. G. SPEZIALE,
“Development of turbulence models for shear flows by a double expansion technique”, Physics of
Fluids A 4, 1510 – 1520 (1992).
[7] G. Bercic, J. Levec, “Intrinsic and Global Reaction Rate of Methanol Dehydration over
γ-A12O3 Pellets”, Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 31, No. 4 (1992).
11. ﻫﻔﺘﻤﯿﻦﮐﻨﻔﺮاﻧﺲﻣﻠﯽﮐﺎرﺑﺮدCFDﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺻﻨﺎﯾﻊ درﻧﻔﺖ و
29اردﯾﺒﻬﺸﺖﻣﺎه1395ﮐﺮﻣﺎن ﺑﺎﻫﻨﺮ ﺷﻬﯿﺪ داﻧﺸﮕﺎه ،
[8] F. Camacho Robio, S. Delgardo Diaz, D. Trujilo, J. Del Casttillo, R. Arvelo Alvarez,
“Deshidratacion catalitica de metanol en fase vapor”, Ing. Quim Madrid, 12, 113-119 (1980).
CFD Modeling of the Reactor of DME Production from Methanol
Hadi Norouzi1
, Mohammad Ali Salehi2
, Seyed Siyamak Ashraf2
, Ahmad Dadvand2
,
Nima Gholami1
: hnorouzi2015@gmail.com
1
Msc. Student of Chemical Engineering, Chemical Engineering Department, Guilan University
2
Assistant Professor, Chemical Engineering Department, Guilan University
Abstract
Dehydration of methanol resulted in an equilibrium mixture of methanol, DME and water
converted to olefins in a catalytic bed (MTP). In this research an industrial scale fixed bed reactor
of methanol dehydration was simulated based on computational fluid dynamics concepts.
Momentum transfer, heat transfer, mass transfer and chemical reaction rates was considered in
modeling and k-ε model was used to describe turbulence effects in the reactor. Catalytic bed was
considered as porous zone with laminar flow. Fluent commercial code was used to solve
conservation equations and contours of velocity, temperature and concentration of species was
derived as results of simulation. Comparison of simulation results by industrial reports showed
that the models could predict the behavior of reactor well.
Key Words: DME, Methanol, Dehydration, Computational Fluid Dynamics.