مهندسی شیمی ایران، جلد ۲۳، شماره ۱۳۶، صفحات ۱۰-۲۱
عنوان فارسی مدل‌سازی عددی اثر امواج فراصوت بر امولسیون‌زدایی قطره‌های روغن در آب
چکیده فارسی مقاله در مقالۀ حاضر، اثر امواج فراصوت به‌منظور امولسیون‌زدایی سامانۀ روغن در آب و هم‌چنین تجمع قطره‌های فاز پراکنده (روغن) بررسی و یک مدل موازنۀ جمعیت برای پیش‌بینی تعداد و اندازۀ قطره‌های فاز پراکنده ارائه شده‌است. در ابتدا معادلۀ ضریب برخورد تحت تأثیر امواج فراصوت به‌صورت تابعی از فرکانس موج، چگالی انرژی میدان صوتی و قطر قطره­ها برای اولین‌بار پیشنهاد شد. معادلۀ ضریب برخورد به مدل موازنۀ جمعیت اضافه شد و در این مدل، معادلۀ ریاضی انتگرالی دیفرانسیلی حاصل به‌کمک روش عددی Fixed Pivot ساده­ سازی و دستگاه معادلات ODE حاصل از آن با نرم‌افزار MATLAB حل شد. در ادامه، نمودار توزیع حجمی قطره‌های روغن در زمان­های1 و 3 دقیقه با و بدون استفاده‌از تأثیر معادلۀ ضریب برخورد امواج فراصوت و هم‌چنین میانگین قطر قطره‌ها و حجم کل قطره­ ها ترسیم و با داده‌های آزمایشگاهی موجود در مطالعات گذشته مقایسه شده‌است. نتایج نشان داد که با اعمال جدید در مدل ریاضی، تطابق بهتری میان نتایج آزمایشگاهی و نتایج مدل­سازی به‌دست آمده‌است. هم‌چنین از نمودار میانگین قطر قطره‌ها مشخص است که تحت تأثیر امواج فراصوت قطر متوسط قطره ­ها در زمان 3 دقیقه بیش از 50% رشد داشته‌است. درنهایت، نمودار حجم کل قطره‌ها نشان داد که حجم کل قطره ­های روغن (باتوجه‌به عدم جدایش فاز) در طول زمان 3 دقیقه ثابت مانده که خود دلیلی بر صحت مدل ریاضی استفاده شده‌است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله سامانۀ روغن در آب،امولسیون،امواج فراصوت،موازنۀ جمعیت،ضریب برخورد امواج فراصوت،
عنوان انگلیسی Numerical Modeling of the Ultrasonic Waves Effect on Demulsification of Oil-in-Water Emulsion System
چکیده انگلیسی مقاله Dispersed phase droplets recovery from an emulsion is widely used in various processes such as treating host liquids and collecting dispersed droplets. This article investigates the effect of ultrasonic waves on the demulsification of the oil-in-water system. Then a mathematical model was proposed to predict the number and size of dispersed phase droplets. The population balance integral equation terms were simplified using the Fixed Pivot method and the resulting ODE set was solved by applying MATLAB Software. Using the ultrasonic collision frequency effect, the oil droplets volumetric distribution profile in 1 and 3 minutes was studied.
In addition, the average droplet diameter D4,3 and the total volume of dispersed phase at 1 min. and 3 min. were reported and the model prediction was compared with experimental data. The average droplet diameter showed that under the ultrasonic waves effect, the average diameter of the drops increased by more than 50% in 3 minutes. Also, the total volume of dispersed phase results indicates that the total volume of oil droplets (due to the lack of phase separation) remains constant for 3 minutes. This result proves the correctness of the newly developed mathematical model.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله سامانۀ روغن در آب,امولسیون,امواج فراصوت,موازنۀ جمعیت,ضریب برخورد امواج فراصوت
نویسندگان مقاله ایلناز پناهی |
کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز

پیام پرواسی |
استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز

جعفر جوانمردی |
استاد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز

نشانی اینترنتی https://www.ijche.ir/article_183322_d870f075c7b8acb43faa6406c8337f4d.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات