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透過流體分析驗證氮氣吹掃的除氧效率

  

 
 
為降低配管或包裝容器內的氧氣濃度以及爆炸性氣體的濃度,會進行氮氣吹掃(氮氣置換/氣體置換),但置換效率因以下參數發生變化。
  • 置換用氣體(氮氣、空氣、惰性氣體等)的流入位置
  • 置換用氣體濃度
  • 對象物(配管/包裝容器等)的形狀
  • 置換用氣體的流量/流入時間
可以透過使用流體分析技術來事先把握這些效果。

此外,對象物內氣體濃度分佈的時間序列變化在實驗中很難把握,利用流體分析可以幫助掌握該情況並確定容易出現局部置換不良的地方。

在本案例中,使氣體從一處流入時,由於特定位置的置換效率欠佳,作為改進方案,嘗試從另一處流入部分氣體,從而提高了置換效率。
同時,在本案例中,初始填充氣體為空氣,置換氣體為氮氣,兩者均為氣體成分,因此使用多流體流(化學形態流體)的功能進行分析,如果初期的填充為氣體,置換流體為液體(或反之亦然)時,則需要透過使用多相流(混相流)功能的分析來進行建模。
 

 
 

將氮氣吹掃時的氧氣濃度變化可視化。
在此案例中,主要比較「從一處進行氮氣吹掃(動畫上方)」,「從兩處進行氮氣吹掃(動畫下方)」之間的區別。
結果顯示,可以特定氧氣容易殘留的地方,並透過氮氣吹掃的方法,確認殘留部分發生變化。
 
   
氧氣濃度變化(濃度等值線圖(視點①))
氧氣濃度變化(濃度等值線圖(視點②))
   
氧氣濃度變化(立體渲染)
 
 
 

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