Пневматические центробежные аппараты широко применяются при изучении процессов сепарации и классификации для получения порошков заданного гранулометрического состава. Помимо аддитивных технологий, которые сейчас активно развиваются, данные аппараты могут быть использованы в порошковой металлургии, химической, атомной и других отраслях промышленности.
Главной целью данной работы являлось построение математической модели для описания закрученного потока и нахождение таких геометрических и режимных параметров, которые бы обуславливали более равномерное поле радиальной скорости на выходе из вихревой камеры.
Основной задачей являлось численное моделирование закрученного течения вязкого газа в пневматическом центробежном аппарате, который используется для дробления крупных частиц на более мелкие и дальнейшего их разделения по заданному размеру. Разделение происходит с помощью системы вращающихся дисковых элементов перед выходом, которая, благодаря центробежной силе отбрасывает крупные частицы на периферию для повторного измельчения.
1. Разработана математическая модель для численного расчета аэродинамики в циркуляционном аппарате.
2. Написаны коды программ для расчета аэродинамики закрученного потока для двух различных геометрий вихревой камеры.
3. Достоверность полученных результатов обоснована сравнением решений полученных двумя способами («скорость-давление» и «вихрь-функция тока»), сравнением с известной аналитической формулой и тестовыми исследованиями на сеточную сходимость, а также полученные численные результаты не противоречат физическим принципам.
4. Получены распределения полей вектора скорости и давления. Найдены закономерности влияния геометрии, параметров закрутки и безразмерных критериев на распределение изолиний функции тока и вектора скорости. Рассмотрено несколько различных схем расчета вихря в угловой точке. Проведено численное исследование аэродинамики и найдены геометрические и режимные параметры, обеспечивающие более равномерное распределение вектора скорости на выходе из вихревой камеры.
5. Полученная математическая модель может быть использована для описания закрученного течения в аппаратах порошковых технологий.
