कण-प्रवाह गतिकी संबंधी सॉफ्टवेयर “बैराकुडा” संबंधी ऑनलाइन कोर्स, नि:शुल्क उपलब्ध।
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इस पोस्ट को अंतिम बार B0SS द्वारा 16-7-2016 को 12:06 बजे संपादित किया गया। “बैराकुडा” एक व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है; इसे अमेरिकी कंपनी CPFD Software, LLC द्वारा अपनी ही विकसित CPFD पेटेंट तकनीकों का उपयोग करके बनाया गया है। यह औद्योगिक स्तर पर उपयोग में आने वाली तरल-कण प्रणालियों एवं रासायनिक अभिक्रियाओं के विश्लेषण हेतु उपयोग में आता है। बैराकुडा सॉफ्टवेयर, रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ऊर्जा क्षेत्र, धातुकर्म आदि जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में “प्रवाहीकरण” संबंधी अनुसंधानों की आवश्यकताओं के अनुरूप है; इसी कारण यह इन क्षेत्रों में प्रवाहीकरण उपकरणों के सिमुलेशन हेतु एक अग्रणी सॉफ्टवेयर के रूप में स्थापित हुआ है। कई **अनुसंधान संस्थानों एवं विश्व की 500 सबसे बड़ी कंपनियों द्वारा, फ्लूइडाइजेशन उपकरणों के डिज़ाइन एवं प्रक्रियाओं के अनुकूलन हेतु इसका उपयोग किया जाता है।** गैस-ठोस द्विपदीय प्रवाह, पेट्रोकेमिकल्स, ऊर्जा, धातुकर्म आदि उद्योगों में बहुत ही सामान्य है। उदाहरण के लिए, फ्लूइडाइज्ड बेड रिएक्टर (गैसीकरण भट्टियाँ, FCC रीजेनरेशन रिएक्टर आदि), साइक्लोन सेपरेटर, सर्कुलेटिंग फ्लूइडाइज्ड बॉयलर (CFB) आदि। ऐसे उपकरणों के लिए त्वरित एवं सटीक सिमुलेशन गणनाएँ, उनके डिज़ाइन को बेहतर बनाने एवं खराबियों का निदान करने हेतु बहुत ही महत्वपूर्ण हैं। बैराकुडा, गैस-ठोस द्विपदीय प्रवाह, विशेष रूप से फ्लूइडाइज्ड अवस्था में होने वाले प्रवाह के लिए विशेष रूप से विकसित एक सिमुलेशन उपकरण है। यह फ्लूइडाइज्ड उपकरणों में कणों के वितरण, तापमान-क्षेत्र (रासायनिक अभिक्रियाएँ), गति-क्षेत्र आदि का अनुकरण कर सकता है; साथ ही दीवारों पर होने वाले क्षय की गणना भी कर सकता है।
नीचे बाइडू से प्राप्त जानकारी है; इसे सभी के साथ साझा किया जा रहा है। “बैराकुडा” (Barracuda) – यह तरल-कणों के प्रवाह एवं रासायनिक अभिक्रियाओं के अनुकरण हेतु उपयोग में आने वाला एक व्यावसायिक सॉफ्टवेयर है। यह औद्योगिक स्तर पर उपयोग में आने वाले फ्ल्यूइडाइज्ड उपकरणों के अनुकरण हेतु विशेष रूप से विकसित किया गया है। कई **अनुसंधान संस्थानों एवं विश्व की 500 सबसे बड़ी कंपनियों द्वारा, कारखानों के डिज़ाइन एवं उत्पादन प्रक्रियाओं को बेहतर बनाने हेतु इसका उपयोग किया जाता है। चीनी नाम: बैराकुडा
संक्षिप्त विवरण: बैराकुडा इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर पैकेज, बैराकुडा संबंधी अनुसंधानों हेतु विशेष रूप से विकसित किया गया है।
लाभ: बैराकुडा सॉफ्टवेयर, रसायन एवं पेट्रोकेमिकल क्षेत्रों में उपयोगी है।
विषय-सूची:
1. संक्षिप्त विवरण
2. अनुसंधान का विषय
3. लाभ
4. विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग
5. उपयोग की स्थिति
संक्षिप्त विवरण: बैराकुडा के उपयोग से, हमारे ग्राहकों को विश्वसनीय इंजीनियरिंग समाधान प्राप्त होते हैं। हमारा आत्मविश्वास, बैराकुडा के वैज्ञानिक आधार पर ही आधारित है। वास्तविक सैल्मन मछली की तरह, बैराकुडा सॉफ्टवेयर भी तेज़ गति से काम करता है, एवं इसकी कार्यक्षमता भी बेहतरीन है। यह इतना अनोखा है कि इसके समान कोई दूसरा इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर ही नहीं मिल सकता! जटिल तरल/कण/ताप/रासायनिक अभिक्रियाओं के सिमुलेशन हेतु Barracuda बहुत ही शक्तिशाली है। ； इसकी गणना की गति बहुत तेज है; इसलिए निर्धारित समय सीमा के भीतर ही इसकी विश्लेषणात्मक विशेषताएँ प्राप्त की जा सकती हैं। इससे विभिन्न डिज़ाइनों के बीच त्वरित रूप से विकल्प चुनना संभव हो जाता है। बैराकुडा के अध्ययन का मुख्य विषय, विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग होने वाली “फ्लूइडाइजेशन” तकनीक है। “फ्लूइडाइजेशन” शब्द से ही समझा जा सकता है कि यह एक ऐसी प्रक्रिया है, जिसके द्वारा “गैर-तरल” ठोस कणों को तरल पदार्थों की तरह ही चलने योग्य अवस्था में लाया जाता है। ऐसा करने का उद्देश्य, कणों पर विशेष प्रक्रियाएँ लागू करना है; जैसे – सामग्री का मिश्रण, ऊष्मा-आदान-प्रदान, रासायनिक अभिक्रियाएँ आदि। कृषि उत्पादन में अनाज से भूसा हटाने की प्रक्रिया (हवा या वायु-प्रवाह के द्वारा), नदियों से रेत हटाकर सोना निकालने की प्रक्रिया आदि को भी “फ्लूइडाइजेशन तकनीक” के आरंभिक रूपों के रूप में ही माना जा सकता है। औद्योगिक क्षेत्र में फ्लूइडाइजेशन तकनीक का उपयोग सबसे पहले 1926 में जर्मनी में विकसित “विंकलर भट्ठी” में हुआ। बैराकुडा सॉफ्टवेयर, रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ऊर्जा क्षेत्र, धातुकर्म आदि उद्योगों में फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन संबंधी आवश्यकताओं के अनुरूप है। हमारे सॉफ्टवेयर में निम्नलिखित तीन प्रमुख लाभ हैं; इन्हीं लाभों के कारण यह रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ऊर्जा क्षेत्र एवं धातुकर्म उद्योगों में फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन हेतु उपयोग में आने वाले सॉफ्टवेयरों में अग्रणी स्थान रखता है। ⒈ कणों के प्रवाह संबंधी मूलभूत सिद्धांतों का सटीक अनुकरण – सबसे बुनियादी स्तर पर, बैराकुडा कणों के प्रवाह संबंधी सिद्धांतों को सही ढंग से समझ सकता है। गैसीय एवं तरल अवस्थाओं के सिमुलेशन हेतु, निश्चित ग्रिड का उपयोग करके यूलर विधि का उपयोग किया जाता है; यह पारंपरिक CFD विधि के समान ही है। ； जबकि कणीय ठोस पदार्थों का अनुकरण लैग्रांजियन (ग्रिड-रहित) विधि के द्वारा बड़ी संख्या में विखंडित इकाइयों के रूप में किया जाता है। बैराकुडा, कण-आकार वितरण (PSD) के कारण होने वाली सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को भी पकड़ सकता है। उपयोगकर्ता किसी भी प्रकार का कण-आकार वितरण निर्धारित कर सकता है, एवं असीमित संख्या में घटकों को परिभाषित कर सकता है; जैसे कि कोयला एवं रेत। अन्य तंत्रों में पूर्ण रूप से जुड़े हुए तरल-कण बल, वास्तविक दीवार-संबंधी टक्करें एवं परावर्तन, कणों में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएँ, एवं वाष्पीकरण के कारण कणों का आकार घटना शामिल है। ⒉ प्रवाहीकरण संबंधी प्रयोगों के आंकड़ों का मूल्यांकन करने हेतु, अपने सॉफ्टवेयर की सटीकता एवं विश्वसनीयता की जाँच करने, एवं बड़े प्रयोगात्मक प्रणालियों में पाई जाने वाली जटिल प्रवाहीकरण-संबंधी विशेषताओं को समझने हेतु, “बैराकुडा”, पार्टिकुलर सॉलिड्स रिसर्च इंस्टीट्यूट (PSRI) का पूर्ण सदस्य है; इसलिए यह PSRI के प्रयोगात्मक आंकड़ों को साझा कर सकता है। PSRI भी Barracuda का उपयोगकर्ता है; यह Barracuda का उपयोग प्रयोगों हेतु करता है। हमने सार्वजनिक रूप से उपलब्ध आंकड़ों का उपयोग करके कई प्रमाणात्मक अध्ययन किए। हमारे सॉफ्टवेयर की भी उपयोगकर्ताओं द्वारा प्रदान किए गए डेटा के आधार पर जाँच की गई। हमें विश्वास है कि Barracuda, फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन हेतु सबसे बेहतरीन उपकरण है। ⒊ त्वरित गणना – संख्यात्मक गणनाओं से जुड़ी बाधाओं को दूर करना। कारखानों को सटीक एवं प्रभावी डिज़ाइन एवं प्रक्रिया-अनुकूलन संबंधी निर्णय लेने में मदद करने हेतु, फ्लूइडाइज्ड उपकरणों के सिमुलेशन हेतु निम्नलिखित चार शर्तें आवश्यक हैं: (1) पूर्ण त्रि-आयामी सिमुलेशन। ； ⑵अनुकरण किए गए कणों का आकार-सीमा व्यापक है, एवं इनकी संख्या भी बहुत अधिक है। कणों का न्यूनतम आकार 0.2 माइक्रोमीटर हो सकता है, जबकि उनका अधिकतम आकार तरल पदार्थ के ग्रिड के आकार पर निर्भर है। आम तौर पर, बैराकुडा द्वारा अनुकरित कणों का आकार 1 माइक्रोमीटर से 5 मिलीमीटर के बीच होता है। अनुकरित कणों की संख्या 10¹⁶ तक हो सकती है, एवं इन कणों का कुल द्रव्यमान सैकड़ों टन तक हो सकता है। ； ⑶गणना की गति, डिज़ाइन में होने वाले बार-बार पुनरावृत्तियों की आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम होनी चाहिए; ताकि जल्दी ही उपयोगी “अर्ध-स्थिर अवस्था” संबंधी जानकारिय ； आम तौर पर, प्रयोगशाला-स्तरीय समस्याओं की गणना कुछ मिनटों से लेकर कुछ घंटों में ही पूरी हो जाती है। जबकि औद्योगिक-स्तरीय, बड़े पैमाने पर समस्याओं की गणना में कई घंटों से लेकर कई दिनों तक समय लगता है। ； ⑷इसमें पैरामीटरीकरण एवं विभिन्न डिज़ाइनों का त्वरित मूल्यांकन करने की क्षमता अवश्य होनी चाहिए। यह सुनिश्चित करें कि इष्टतम डिज़ाइन प्राप्त हो सके। बैराकुडा, हमारी विशिष्ट संख्यात्मक तकनीक – CPFD (कंप्यूटेशनल पार्टिकुलर फ्लुइड डायनामिक्स) के कारण, उपरोक्त चारों शर्तों को एक साथ पूरा कर सकता है। सीपीएफडी संख्यात्मक विधि को, कंपनी के संस्थापकों में से एक, डॉ. डेल द्वारा “जर्नल ऑफ कंप्यूटेशनल फिजिक्स” एवं अन्य प्रतिष्ठित पत्रिकाओं में प्रकाशित किया गया है। क्षेत्रीय अनुप्रयोग संपादन 1. रसायन उद्योग क्षेत्र – रसायन उद्योग, ज्ञान एवं पूंजी-आधारित उद्योग है। रासायनिक उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया की जटिलता, कच्चे मालों का समन्वित उपयोग, उत्पादन प्रक्रिया में सटीक अनुपात एवं निरंतरता की आवश्यकता, तथा उच्च ऊर्जा खपत जैसी विशेषताएँ होती हैं। फ्लूइडाइजेशन उपकरण, रासायनिक उत्पादन प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले महत्वपूर्ण उपकरण हैं। कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों से पता चलता है कि बैराकुडा, ऐसे उपकरणों में होने वाली जटिल त्रिआयामी प्रवाह-संबंधी घटनाओं को समझने में हमारी मदद कर सकता है; जिसमें 10 मीटर से अधिक व्यास वाले बड़े रिएक्टरों में होने वाली उत्प्रेरक-आधारित रासायनिक अभिक्रियाएँ भी शामिल हैं। रिएक्टरों के प्रकार में एक्रिलोनाइट, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, पॉलीथीन शामिल हैं। 2. पेट्रोकेमिकल उद्योग क्षेत्र: पेट्रोकेमिकल उद्योग, रसायन उद्योग का वह हिस्सा है जिसमें तेल या प्राकृतिक गैस को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके रसायनों का उत्पादन किया जाता है। पेट्रोकेमिकल उत्पादन हेतु सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है “फ्लूइडाइज्ड कैटलिस्टिक एवं क्रैकिंग”। सर्कुलेटिंग फ्लो-एब्लेट प्रक्रिया से जुड़े दो मुख्य घटक – रिएक्टर एवं रीजेनरेटर – दोनों ही इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। 3. ऊर्जा एवं बिजली क्षेत्र में, सर्कुलेटिंग फ्लूइडाइज्ड बेड बर्नरों के फायदे यह हैं कि इनसे NOx का उत्सर्जन कम होता है, एवं ईंधन का चयन भी आसानी से किया जा सकता है। साथ ही, चूनापत्थर का उपयोग करके इनमें मौजूद 98% सल्फर को अवशोषित किया जा सकता है; ऐसा इसलिए संभव है क्योंकि इन बर्नरों में भट्ठी के अंदर फ्लूइडाइज्ड बेड का उपयोग किया जाता है। कई ग्राहकों ने जटिल भट्टियों की विशेषताओं को समझने हेतु Barracuda का सफलतापूर्वक उपयोग किया है; जैसे – ईंधन-वायु का ठहरने का समय, ठोस पदार्थों का परिसंचरण, बेड में पदार्थों का प्रवाह दर, एवं स्थानीय क्षरण। इसी प्रकार, सर्कुलेटिंग फ्लो-बेड उपकरणों में प्रयोग होने वाले बड़े-आकार के सर्कुलेटरों को भी अनुकूलित किया जा सकता है; इससे सर्किटों की सीलिंग संबंधी समस्याओं में कमी आए कोयले एवं अन्य जैव ईंधनों के गैसीकरण से प्राप्त CO एवं H2 जैसी गैसें, ईंधन के रूप में या रासायनिक कारखानों में कच्चे माल के रूप में उपयोग में आ सकती हैं। अमेरिकी रक्षा विभाग की **ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला** में “बैराकुडा” नामक उपकरण का उपयोग करके गैस-ठोस प्रवाह संबंधी जटिल प्रक्रियाओं का अध्ययन किया गया। इसके अलावा, 30 मीटर से अधिक ऊँचाई वाले बड़े गैसीकरण उपकरणों का अध्ययन भी “बैराकुडा” के उपयोग से ही किया गया। टीआरआई कंपनी, जैव-तापीय-रासायनिक रूपांतरण प्रक्रियाओं हेतु “बैराकुडा” का उपयोग करती है; इसमें ऊष्मा संचरण हेतु रेत का उपयोग किया जाता है। बैराकुडा रासायनिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले पदार्थों की मात्रा, ठोस कणों के उपभोग के साथ सटीक रूप से मेल खाती है। रासायनिक अभिक्रिया के कारण कणों का आकार स्वचालित रूप से कम हो जाता है, और कणों के आकार में होने वाली कमी से प्रवाह एवं धोने की गति पर प्रभाव पड़ता है। 4. धातुकर्म उद्योग में, कई मूल्यवान खनिजों को खनन के बाद और अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। इसमें टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग पेंटों में सफ़ेद रंग बनाने हेतु किया जाना, या फिर महत्वपूर्ण खनिज धातु – टाइटेनियम को निकालना भी शामिल है। ； जिर्कोनियम डाइऑक्साइड का उपयोग न्यूक्लियर ईंधन छड़ों की सतह को आ लगभग सभी खनिजों के प्रसंस्करण में विभिन्न प्रकार की गैस-ठोस एवं तरल-ठोस प्रवाह प्रक्रियाओं का उपयोग होता है। नीचे खनिजों के प्रसंस्करण से संबंधित तरल-कण संयोजन सिमुलेशनों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं; बैराकुडा का उपयोग इन क्षेत्रों में सफलतापूर्वक किया गया है। 5. अन्य खनिज प्रसंस्करण क्षेत्रों में, बैराकुडा का उपयोग खनिज प्रसंस्करण से संबंधित उपकरणों एवं प्रक्रियाओं के डिज़ाइन में सहायता हेतु किया जा सकता है। इसके सामान्य उपयोगों में भट्ठीकरण, सुखाना, ऑक्सीकरण, आयरन ऑक्साइड की मात्रा कम करना, गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथक्करण, एवं विभिन्न प्रकार की आपूर्ति एवं परिवहन प्रणालियाँ शामिल हैं। रसायन उद्योग, ज्ञान एवं पूंजी-आधारित उद्योग है। रासायनिक उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया की जटिलता, कच्चे मालों का समन्वित उपयोग, उत्पादन प्रक्रिया में सटीक अनुपात एवं निरंतरता की आवश्यकता, तथा उच्च ऊर्जा खपत जैसी विशेषताएँ होती हैं। फ्लूइडाइजेशन उपकरण, रासायनिक उत्पादन प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले महत्वपूर्ण उपकरण हैं। कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों से पता चलता है कि बैराकुडा, ऐसे उपकरणों में होने वाली जटिल त्रिआयामी प्रवाह-संबंधी घटनाओं को समझने में हमारी मदद कर सकता है; जिसमें 10 मीटर से अधिक व्यास वाले बड़े रिएक्टरों में होने वाली उत्प्रेरक-आधारित रासायनिक अभिक्रियाएँ भी शामिल हैं। रिएक्टरों के प्रकार में एक्रिलोनाइट, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, पॉलीथीन शामिल हैं। बैराकुडा का उपयोग विदेशों में रसायन, तेल, धातुकर्म, बिजली, ऊर्जा आदि उद्योगों में भट्ठीकरण, सुखाने, अवशोषण, गैसीकरण, उत्प्रेरक अभिक्रियाओं एवं उत्प्रेरक विघटन जैसी प्रक्रियाओं हेतु व्यापक रूप से किया जा रहा है। उद्योगों में इसके सामान्य उपयोगों में ऊर्जा उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले फ्लूइडाइज्ड बेड बॉयलर, तेल शोधन प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले FCC रिएक्टर/रीजेनरेशन उपकरण, अकार्बनिक रसायन एवं धातु उद्योगों में उपयोग होने वाले भट्ठियाँ, इस्पात/धातु उद्योग, सीमेंट निर्माण, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन निर्माण आदि शामिल हैं। 2010 में हाइकी टेक्नोलॉजी द्वारा इसे भारत में लाए जाने के बाद से, बैराकुडा ने बहु-चरणीय प्रवाह सिमुलेशन संबंधी अनुसंधान करने वाले विश्वविद्यालयों एवं उद्यमों का भारी ध्यान आकर्षित किया है। पहले, अधिकांश शोधकर्ता कण-प्रवाह सिमुलेशन हेतु “फ्लुएंट” जैसे सामान्य CFD सॉफ्टवेयरों का उपयोग करते थे। लेकिन कणों से संबंधित जानकारी की कमी, कई प्रतिबंध, गणना परिणामों में कमी, गणना की गति एवं स्थिरता संबंधी समस्याओं के कारण ऐसे सॉफ्टवेयर उपयोगी साबित नहीं हो पाते थे। “बैराकुडा” की अनूठी तकनीकी विशेषताएँ, कण-बहुचरणीय प्रवाह सिमुलेशन हेतु पारंपरिक CFD सॉफ्टवेयरों की कमियों को दूर करने में मदद कर सकती हैं।
संक्षिप्त विवरण: बैराकुडा इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर पैकेज, बैराकुडा संबंधी अनुसंधानों हेतु विशेष रूप से विकसित किया गया है।
लाभ: बैराकुडा सॉफ्टवेयर, रसायन एवं पेट्रोकेमिकल क्षेत्रों में उपयोगी है।
विषय-सूची:
1. संक्षिप्त विवरण
2. अनुसंधान का विषय
3. लाभ
4. विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग
5. उपयोग की स्थिति
संक्षिप्त विवरण: बैराकुडा के उपयोग से, हमारे ग्राहकों को विश्वसनीय इंजीनियरिंग समाधान प्राप्त होते हैं। हमारा आत्मविश्वास, बैराकुडा के वैज्ञानिक आधार पर ही आधारित है। वास्तविक सैल्मन मछली की तरह, बैराकुडा सॉफ्टवेयर भी तेज़ गति से काम करता है, एवं इसकी कार्यक्षमता भी बेहतरीन है। यह इतना अनोखा है कि इसके समान कोई दूसरा इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर ही नहीं मिल सकता! जटिल तरल/कण/ताप/रासायनिक अभिक्रियाओं के सिमुलेशन हेतु Barracuda बहुत ही शक्तिशाली है। ； इसकी गणना की गति बहुत तेज है; इसलिए निर्धारित समय सीमा के भीतर ही इसकी विश्लेषणात्मक विशेषताएँ प्राप्त की जा सकती हैं। इससे विभिन्न डिज़ाइनों के बीच त्वरित रूप से विकल्प चुनना संभव हो जाता है। बैराकुडा के अध्ययन का मुख्य विषय, विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग होने वाली “फ्लूइडाइजेशन” तकनीक है। “फ्लूइडाइजेशन” शब्द से ही समझा जा सकता है कि यह एक ऐसी प्रक्रिया है, जिसके द्वारा “गैर-तरल” ठोस कणों को तरल पदार्थों की तरह ही चलने योग्य अवस्था में लाया जाता है। ऐसा करने का उद्देश्य, कणों पर विशेष प्रक्रियाएँ लागू करना है; जैसे – सामग्री का मिश्रण, ऊष्मा-आदान-प्रदान, रासायनिक अभिक्रियाएँ आदि। कृषि उत्पादन में अनाज से भूसा हटाने की प्रक्रिया (हवा या वायु-प्रवाह के द्वारा), नदियों से रेत हटाकर सोना निकालने की प्रक्रिया आदि को भी “फ्लूइडाइजेशन तकनीक” के आरंभिक रूपों के रूप में ही माना जा सकता है। औद्योगिक क्षेत्र में फ्लूइडाइजेशन तकनीक का उपयोग सबसे पहले 1926 में जर्मनी में विकसित “विंकलर भट्ठी” में हुआ। बैराकुडा सॉफ्टवेयर, रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ऊर्जा क्षेत्र, धातुकर्म आदि उद्योगों में फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन संबंधी आवश्यकताओं के अनुरूप है। हमारे सॉफ्टवेयर में निम्नलिखित तीन प्रमुख लाभ हैं; इन्हीं लाभों के कारण यह रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ऊर्जा क्षेत्र एवं धातुकर्म उद्योगों में फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन हेतु उपयोग में आने वाले सॉफ्टवेयरों में अग्रणी स्थान रखता है। ⒈ कणों के प्रवाह संबंधी मूलभूत सिद्धांतों का सटीक अनुकरण – सबसे बुनियादी स्तर पर, बैराकुडा कणों के प्रवाह संबंधी सिद्धांतों को सही ढंग से समझ सकता है। गैसीय एवं तरल अवस्थाओं के सिमुलेशन हेतु, निश्चित ग्रिड का उपयोग करके यूलर विधि का उपयोग किया जाता है; यह पारंपरिक CFD विधि के समान ही है। ； जबकि कणीय ठोस पदार्थों का अनुकरण लैग्रांजियन (ग्रिड-रहित) विधि के द्वारा बड़ी संख्या में विखंडित इकाइयों के रूप में किया जाता है। बैराकुडा, कण-आकार वितरण (PSD) के कारण होने वाली सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को भी पकड़ सकता है। उपयोगकर्ता किसी भी प्रकार का कण-आकार वितरण निर्धारित कर सकता है, एवं असीमित संख्या में घटकों को परिभाषित कर सकता है; जैसे कि कोयला एवं रेत। अन्य तंत्रों में पूर्ण रूप से जुड़े हुए तरल-कण बल, वास्तविक दीवार-संबंधी टक्करें एवं परावर्तन, कणों में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएँ, एवं वाष्पीकरण के कारण कणों का आकार घटना शामिल है। ⒉ प्रवाहीकरण संबंधी प्रयोगों के आंकड़ों का मूल्यांकन करने हेतु, अपने सॉफ्टवेयर की सटीकता एवं विश्वसनीयता की जाँच करने, एवं बड़े प्रयोगात्मक प्रणालियों में पाई जाने वाली जटिल प्रवाहीकरण-संबंधी विशेषताओं को समझने हेतु, “बैराकुडा”, पार्टिकुलर सॉलिड्स रिसर्च इंस्टीट्यूट (PSRI) का पूर्ण सदस्य है; इसलिए यह PSRI के प्रयोगात्मक आंकड़ों को साझा कर सकता है। PSRI भी Barracuda का उपयोगकर्ता है; यह Barracuda का उपयोग प्रयोगों हेतु करता है। हमने सार्वजनिक रूप से उपलब्ध आंकड़ों का उपयोग करके कई प्रमाणात्मक अध्ययन किए। हमारे सॉफ्टवेयर की भी उपयोगकर्ताओं द्वारा प्रदान किए गए डेटा के आधार पर जाँच की गई। हमें विश्वास है कि Barracuda, फ्लूइडाइजेशन सिमुलेशन हेतु सबसे बेहतरीन उपकरण है। ⒊ त्वरित गणना – संख्यात्मक गणनाओं से जुड़ी बाधाओं को दूर करना। कारखानों को सटीक एवं प्रभावी डिज़ाइन एवं प्रक्रिया-अनुकूलन संबंधी निर्णय लेने में मदद करने हेतु, फ्लूइडाइज्ड उपकरणों के सिमुलेशन हेतु निम्नलिखित चार शर्तें आवश्यक हैं: (1) पूर्ण त्रि-आयामी सिमुलेशन। ； ⑵अनुकरण किए गए कणों का आकार-सीमा व्यापक है, एवं इनकी संख्या भी बहुत अधिक है। कणों का न्यूनतम आकार 0.2 माइक्रोमीटर हो सकता है, जबकि उनका अधिकतम आकार तरल पदार्थ के ग्रिड के आकार पर निर्भर है। आम तौर पर, बैराकुडा द्वारा अनुकरित कणों का आकार 1 माइक्रोमीटर से 5 मिलीमीटर के बीच होता है। अनुकरित कणों की संख्या 10¹⁶ तक हो सकती है, एवं इन कणों का कुल द्रव्यमान सैकड़ों टन तक हो सकता है। ； ⑶गणना की गति, डिज़ाइन में होने वाले बार-बार पुनरावृत्तियों की आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम होनी चाहिए; ताकि जल्दी ही उपयोगी “अर्ध-स्थिर अवस्था” संबंधी जानकारिय ； आम तौर पर, प्रयोगशाला-स्तरीय समस्याओं की गणना कुछ मिनटों से लेकर कुछ घंटों में ही पूरी हो जाती है। जबकि औद्योगिक-स्तरीय, बड़े पैमाने पर समस्याओं की गणना में कई घंटों से लेकर कई दिनों तक समय लगता है। ； ⑷इसमें पैरामीटरीकरण एवं विभिन्न डिज़ाइनों का त्वरित मूल्यांकन करने की क्षमता अवश्य होनी चाहिए। यह सुनिश्चित करें कि इष्टतम डिज़ाइन प्राप्त हो सके। बैराकुडा, हमारी विशिष्ट संख्यात्मक तकनीक – CPFD (कंप्यूटेशनल पार्टिकुलर फ्लुइड डायनामिक्स) के कारण, उपरोक्त चारों शर्तों को एक साथ पूरा कर सकता है। सीपीएफडी संख्यात्मक विधि को, कंपनी के संस्थापकों में से एक, डॉ. डेल द्वारा “जर्नल ऑफ कंप्यूटेशनल फिजिक्स” एवं अन्य प्रतिष्ठित पत्रिकाओं में प्रकाशित किया गया है। क्षेत्रीय अनुप्रयोग संपादन 1. रसायन उद्योग क्षेत्र – रसायन उद्योग, ज्ञान एवं पूंजी-आधारित उद्योग है। रासायनिक उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया की जटिलता, कच्चे मालों का समन्वित उपयोग, उत्पादन प्रक्रिया में सटीक अनुपात एवं निरंतरता की आवश्यकता, तथा उच्च ऊर्जा खपत जैसी विशेषताएँ होती हैं। फ्लूइडाइजेशन उपकरण, रासायनिक उत्पादन प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले महत्वपूर्ण उपकरण हैं। कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों से पता चलता है कि बैराकुडा, ऐसे उपकरणों में होने वाली जटिल त्रिआयामी प्रवाह-संबंधी घटनाओं को समझने में हमारी मदद कर सकता है; जिसमें 10 मीटर से अधिक व्यास वाले बड़े रिएक्टरों में होने वाली उत्प्रेरक-आधारित रासायनिक अभिक्रियाएँ भी शामिल हैं। रिएक्टरों के प्रकार में एक्रिलोनाइट, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, पॉलीथीन शामिल हैं। 2. पेट्रोकेमिकल उद्योग क्षेत्र: पेट्रोकेमिकल उद्योग, रसायन उद्योग का वह हिस्सा है जिसमें तेल या प्राकृतिक गैस को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके रसायनों का उत्पादन किया जाता है। पेट्रोकेमिकल उत्पादन हेतु सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है “फ्लूइडाइज्ड कैटलिस्टिक एवं क्रैकिंग”। सर्कुलेटिंग फ्लो-एब्लेट प्रक्रिया से जुड़े दो मुख्य घटक – रिएक्टर एवं रीजेनरेटर – दोनों ही इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। 3. ऊर्जा एवं बिजली क्षेत्र में, सर्कुलेटिंग फ्लूइडाइज्ड बेड बर्नरों के फायदे यह हैं कि इनसे NOx का उत्सर्जन कम होता है, एवं ईंधन का चयन भी आसानी से किया जा सकता है। साथ ही, चूनापत्थर का उपयोग करके इनमें मौजूद 98% सल्फर को अवशोषित किया जा सकता है; ऐसा इसलिए संभव है क्योंकि इन बर्नरों में भट्ठी के अंदर फ्लूइडाइज्ड बेड का उपयोग किया जाता है। कई ग्राहकों ने जटिल भट्टियों की विशेषताओं को समझने हेतु Barracuda का सफलतापूर्वक उपयोग किया है; जैसे – ईंधन-वायु का ठहरने का समय, ठोस पदार्थों का परिसंचरण, बेड में पदार्थों का प्रवाह दर, एवं स्थानीय क्षरण। इसी प्रकार, सर्कुलेटिंग फ्लो-बेड उपकरणों में प्रयोग होने वाले बड़े-आकार के सर्कुलेटरों को भी अनुकूलित किया जा सकता है; इससे सर्किटों की सीलिंग संबंधी समस्याओं में कमी आए कोयले एवं अन्य जैव ईंधनों के गैसीकरण से प्राप्त CO एवं H2 जैसी गैसें, ईंधन के रूप में या रासायनिक कारखानों में कच्चे माल के रूप में उपयोग में आ सकती हैं। अमेरिकी रक्षा विभाग की **ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला** में “बैराकुडा” नामक उपकरण का उपयोग करके गैस-ठोस प्रवाह संबंधी जटिल प्रक्रियाओं का अध्ययन किया गया। इसके अलावा, 30 मीटर से अधिक ऊँचाई वाले बड़े गैसीकरण उपकरणों का अध्ययन भी “बैराकुडा” के उपयोग से ही किया गया। टीआरआई कंपनी, जैव-तापीय-रासायनिक रूपांतरण प्रक्रियाओं हेतु “बैराकुडा” का उपयोग करती है; इसमें ऊष्मा संचरण हेतु रेत का उपयोग किया जाता है। बैराकुडा रासायनिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले पदार्थों की मात्रा, ठोस कणों के उपभोग के साथ सटीक रूप से मेल खाती है। रासायनिक अभिक्रिया के कारण कणों का आकार स्वचालित रूप से कम हो जाता है, और कणों के आकार में होने वाली कमी से प्रवाह एवं धोने की गति पर प्रभाव पड़ता है। 4. धातुकर्म उद्योग में, कई मूल्यवान खनिजों को खनन के बाद और अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। इसमें टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग पेंटों में सफ़ेद रंग बनाने हेतु किया जाना, या फिर महत्वपूर्ण खनिज धातु – टाइटेनियम को निकालना भी शामिल है। ； जिर्कोनियम डाइऑक्साइड का उपयोग न्यूक्लियर ईंधन छड़ों की सतह को आ लगभग सभी खनिजों के प्रसंस्करण में विभिन्न प्रकार की गैस-ठोस एवं तरल-ठोस प्रवाह प्रक्रियाओं का उपयोग होता है। नीचे खनिजों के प्रसंस्करण से संबंधित तरल-कण संयोजन सिमुलेशनों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं; बैराकुडा का उपयोग इन क्षेत्रों में सफलतापूर्वक किया गया है। 5. अन्य खनिज प्रसंस्करण क्षेत्रों में, बैराकुडा का उपयोग खनिज प्रसंस्करण से संबंधित उपकरणों एवं प्रक्रियाओं के डिज़ाइन में सहायता हेतु किया जा सकता है। इसके सामान्य उपयोगों में भट्ठीकरण, सुखाना, ऑक्सीकरण, आयरन ऑक्साइड की मात्रा कम करना, गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथक्करण, एवं विभिन्न प्रकार की आपूर्ति एवं परिवहन प्रणालियाँ शामिल हैं। रसायन उद्योग, ज्ञान एवं पूंजी-आधारित उद्योग है। रासायनिक उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया की जटिलता, कच्चे मालों का समन्वित उपयोग, उत्पादन प्रक्रिया में सटीक अनुपात एवं निरंतरता की आवश्यकता, तथा उच्च ऊर्जा खपत जैसी विशेषताएँ होती हैं। फ्लूइडाइजेशन उपकरण, रासायनिक उत्पादन प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले महत्वपूर्ण उपकरण हैं। कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों से पता चलता है कि बैराकुडा, ऐसे उपकरणों में होने वाली जटिल त्रिआयामी प्रवाह-संबंधी घटनाओं को समझने में हमारी मदद कर सकता है; जिसमें 10 मीटर से अधिक व्यास वाले बड़े रिएक्टरों में होने वाली उत्प्रेरक-आधारित रासायनिक अभिक्रियाएँ भी शामिल हैं। रिएक्टरों के प्रकार में एक्रिलोनाइट, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, पॉलीथीन शामिल हैं। बैराकुडा का उपयोग विदेशों में रसायन, तेल, धातुकर्म, बिजली, ऊर्जा आदि उद्योगों में भट्ठीकरण, सुखाने, अवशोषण, गैसीकरण, उत्प्रेरक अभिक्रियाओं एवं उत्प्रेरक विघटन जैसी प्रक्रियाओं हेतु व्यापक रूप से किया जा रहा है। उद्योगों में इसके सामान्य उपयोगों में ऊर्जा उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले फ्लूइडाइज्ड बेड बॉयलर, तेल शोधन प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले FCC रिएक्टर/रीजेनरेशन उपकरण, अकार्बनिक रसायन एवं धातु उद्योगों में उपयोग होने वाले भट्ठियाँ, इस्पात/धातु उद्योग, सीमेंट निर्माण, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन निर्माण आदि शामिल हैं। 2010 में हाइकी टेक्नोलॉजी द्वारा इसे भारत में लाए जाने के बाद से, बैराकुडा ने बहु-चरणीय प्रवाह सिमुलेशन संबंधी अनुसंधान करने वाले विश्वविद्यालयों एवं उद्यमों का भारी ध्यान आकर्षित किया है। पहले, अधिकांश शोधकर्ता कण-प्रवाह सिमुलेशन हेतु “फ्लुएंट” जैसे सामान्य CFD सॉफ्टवेयरों का उपयोग करते थे। लेकिन कणों से संबंधित जानकारी की कमी, कई प्रतिबंध, गणना परिणामों में कमी, गणना की गति एवं स्थिरता संबंधी समस्याओं के कारण ऐसे सॉफ्टवेयर उपयोगी साबित नहीं हो पाते थे। “बैराकुडा” की अनूठी तकनीकी विशेषताएँ, कण-बहुचरणीय प्रवाह सिमुलेशन हेतु पारंपरिक CFD सॉफ्टवेयरों की कमियों को दूर करने में मदद कर सकती हैं।