Оцінка ефективності багатоканального пиловловлювача шляхом чисельного моделювання
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.67.2023.04Ключові слова:
інерційні пиловловлювачі, комп’ютерне моделювання, коефіцієнт пиловловлюванняАнотація
Багатоканальні пиловловлювачі засновані на раніше відомих конструкціях вихрових сушарок сипучих
продуктів. Однак їх застосування для знепилення повітря є перспективним. У виконаних раніше дослідженнях цих апаратів з використанням чисельного моделювання не проводилася оцінка коефіцієнта пиловловлення, хоча він є найважливішим показником їх ефективності. У даній статті проведено чисельне моделювання багатоканальних пиловловлювачів. Першим етапом моделювання є розрахунок полів швидкостей та тисків газового потоку в досліджуваному апараті. На другому етапі виконано розрахунок великої кількості траєкторій частинок пилу різного діаметра з наступною статистичною обробкою. Розраховано коефіцієнти пиловловлювання і коефіцієнти гідравлічних втрат. Показано, що для достовірності результатів чисельного експерименту кількість частинок пилу повинна бути не менше 2000. Для визначення впливу зовнішніх напівоболонок на ефективність пристрою, ці напівоболонки було відкинуто, в результаті чого багатоканальний пиловловлювач перетворився на циклон. Порівняння характеристик показало, що за інших рівних умов апарати, які досліджуються, мають деякі переваги перед циклонами вуловлюванні дрібних фракцій пилу. Була висунута і спростована гіпотеза про те, що захоплення частинок в криволінійних каналах відбувається в основному за рахунок зіткнень частинок з передніми кромками металевих напівоболонок. Результати чисельного моделювання не підтверджують гіпотезу про те, що деякі частинки пилу обертаються по замкненим траєкторіям і утворюють фільтр для інших частинок. Формули інших авторів, які не враховують параметри частинок пилу, визнано непрацєздатними. Міркування деяких авторів про вплив вихрового ефекту Ранка-Хілша на процес пиловловлювання не можуть бути прийняті до уваги через малі дозвукові швидкості повітря в умовах експлуатації апаратів.
Завантаження
Посилання
Winfield D., Cross M., Croft N., Paddison D. Geometry optimization of a gravity dust-catcher using computational fluid dynamics simulation. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2012. V. 62. P. 137 – 144. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cep.2012.08.001.
Лепихин А.П., Деревянченко И.В., Буров А.А., Серебрянский Д.А. Использование пылеуловителей новой конструкции вместо циклонов. Металлург. 2004. № 5. С. 233–238. DOI: https://doi.org/10.1023/B:MELL.0000042818.82204.be.
Буров А.А., Буров А.И., Карамушко А.В., Максимовская Е.С., Цабиев О.Н. Сепарация и фильтрация газовых выбросов в атмосферу. Современная наука. Исследования, идеи, результаты, технологии. 2013. № 2(13). С. 12–17.
Сурков С.В., Цабиев О.Н. Расчет движения пылевых частиц с использованием математических моделей вторичных течений. Праці Одеського політехнічного університету. 2004. № 2. С. 231–237.
Burov A.A., Burov A.I., Vinogradenko L.V. Gases vacuum dedusting and cooling. Праці Одеського політехнічного університету. 2015. № 1(45). P. 9–14. DOI: https://doi.org/10.15276/opu.1.45.2015.03.
Буров А.А., Буров А.И., Карамушко А.В. Воздушное течение в криволинейном канале. Праці Одеського політехнічного університету. 2009. № 2. C.174–177.
Буров А.А., Максимовская Е.С., Толкач В.А. Распределение скоростей и температур в воздушном течении с замкнутыми контурами. Праці Одеського політехнічного університету. 2009. № 2. C. 178–181.
Буров А.А., Буров А.И., Гамолич В.Я., Максимовская Е.А. Математическое моделирование криволинейных течений газа. Современная наука. Сборник научных статей. 2010. № 2(4). C. 22–25.
Буров А.А. Поворот газового потока с замкнутым контуром. Праці Одеського політехнічного університету. 2010. Вып. 1(33)-2(34). C. 209–212.
Surkov S., Ghanem H. Kravchenko V. Чисельне моделювання гідроциклону в системі технічного водопостачання в умовах ОАЕ. Refrigeration Engineering and Technology. 2019. 55, 4. С. 235–240. DOI: https://doi.org/10.15673/ret.v55i4.1636.
Алямовский А.А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М. : ДМК Пресс, 2015. 464 с.
