АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ФИЗИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА 8
2. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ 10
2.1 Граничные условия для решения задачи в переменных скорость-давление 10
2.2 Граничные условия для решения задачи в переменных вихрь- функция тока ..11
3. МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ 12
3.1 Решение задачи в переменных скорость-давление 12
3.2 Решение задачи в переменных вихрь- функция тока 13
3.3 Численный метод решения уравнений переноса 13
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТОВ 15
4.1 Сравнение с аналитической зависимостью 15
4.2 Сравнение численных решений 17
4.3 Исследование на сеточную сходимость 21
4.4 Влияние параметров на гидродинамику 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
ЛИТЕРАТУРА
Настоящая работа посвящена численному моделированию аэродинамики при взаимодействии двух закрученных потоков в вихревой камере, которая используется для разделения тонкодисперсных порошков на мелкую и крупную фракции по заданному размеру частиц. Такие камеры могут быть использованы в производстве строительных материалов, керамической продукции, порошковой металлургии, химической, атомной и других отраслях промышленности [1].
В настоящее время все больше возрастает роль процессов сепарации зернистых материалов. Это связано с постоянным повышением требований к качеству сырья и промежуточных продуктов. Следует отметить, что, несмотря на широкое распространение классифицирующих агрегатов, используемых для разделения сыпучих материалов, особого прогресса в их конструировании в настоящее время не наблюдается.
В данной работе мы модернизируем ныне существующий классификатор Ушакова, путем изменения геометрии сепарационной области и добавлением встречного закрученного потока воздуха. Мы создаем вихревое движение путем вращения стенок и внутренних цилиндров камеры, выравнивая поле окружной скорости и, как следствие, стабилизируя баланс аэродинамических и центробежных сил, которые действуют на разделяемые частицы.
Достоверность полученных результатов и выводов доказана путем сопоставления численных решений, полученных в переменных вихрь - функция тока и в переменных скорость - давление, тестовыми исследованиями, а также исследованиями на сеточную сходимость.
В работе представлено численное моделирование аэродинамики при взаимодействии двух закрученных потоков газа в вихревой камере с вращающимися твердыми границами.
Поставленная задача была решена двумя методами: в переменных скорость-давление и в переменных вихрь- функция тока.
На языке программирования Fortran написан код программы.
Получены результаты численных исследований по влиянию режимных и геометрических параметров на динамику закрученного потока несущей среды.
Достоверность проведенного исследования обоснована сравнением полученного решения с аналитическими зависимостями, исследованиями на сеточную сходимость, а также путем сравнения численных решений в переменных вихрь-функция тока и скорость-давление.
