Аннотация 2
Введение 6
1 Физико-математическая постановка задачи 8
2 Метод численного решения 11
2.1 Метод численного решения в переменных «функция тока - вихрь» 11
2.2 Метод численного решения в переменных «скорость - давление» 15
3 Анализ численных результатов 18
3.1 Проверка достоверности 18
3.2 Исследование на сеточную сходимость 25
3.3 Исследование влияния значений чисел Рейнольдса и Прандтля на характер течения 27
Заключение 30
Список использованной литературы 32
В настоящее время в различных отраслях промышленности широко используются и создаются новые порошковые и гранулированные материалы, такие как минеральные удобрения, пластмассы и т.п. Производство таких сыпучих материалов связано с процессами сушки и смешения. Одним из устройств, в котором осуществляются эти процессы является комбинированный аппарат для сушки и смешения (рисунок 1).
В рамках данной работы будет рассмотрена только часть аппарата, а именно кольцевой бункер с разделяющими поток элементами (рисунДальнейшей перспективой совершенствования аппарата является создание математических моделей, которые способны объяснить и предсказать происходящие в нём процессы.
Целью работы на данном этапе является численное моделирование процессов гидродинамики и теплообмена течения ньютоновской жидкости в кольцевом бункере с разделяющими поток элементами.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить физико-математическую постановку задачи течения жидкости в кольцевом бункере.
2. Составить систему уравнений для описания рассматриваемого процесса.
3. Изучить методы численного моделирования процессов гидродинамики и теплообмена.
4. Написать код программы для численного расчёта характеристик потока.
5. Произвести анализ полученных результатов.
ок 2).
• Проведено численное моделирование гидродинамики и теплообмена течения жидкости в кольцевом бункере с разделяющими поток элементами;
• Написаны коды программ на языке программирования FORTRAN на основе двух подходов решения в переменных «функция тока - вихрь» и физических переменных «скорость - давление»;
• Достоверность полученных результатов подтверждается тестовыми расчетами, известными аналитическими решениями, исследованиями на сеточную сходимость и сравнением методов между собой;
• Проведено исследование влияния граничных условий, чисел
Рейнольдса и Прандтля на распределение полей скорости и
температуры;
• Результаты проведённого исследования могут быть применены в области сушки и смешения сыпучих материалов.
