Введение 7
1 .Физическая постановка задачи 9
2.Математическая постановка задачи 10
2.1. Решение в переменных «скорость - давление» 11
2.2. Решение в переменных «вихрь - функция тока» 13
3 .Численный метод 15
4.Полученные результаты 17
Заключение 24
Список литературы 25
Интенсификация химических, тепломассообменных, термических гетерогенных процессов во многих случаях достигается использованием твердых материалов в порошкообразном состоянии. Ежегодно в химической и многих других отраслях промышленности механической переработке подвергаются сотни миллионов тонн сыпучих материалов, добываемых, как правило, в виде крупных кусков. Однако, после их измельчения в готовых порошках содержатся частицы, далеко не всегда удовлетворяющие требованиям эффективного протекании последующих технологических процессов. Измельчение же частиц сверх требуемой степени приводит к резкому возрастанию затрат энергии.
Поэтому практически во всех технологических линиях по производству порошкообразных материалов, прежде всего в системах измельчения, устанавливают специальные аппараты - воздушно-центробежные классификаторы, назначение которых состоит в разделении исходного порошка в простейшем случае на две части с преимущественным содержанием мелких и крупных частиц. При этом понятия „мелкий" и „крупный" в процессах классификации рассматриваются относительно размера фракции, распределяющейся поровну между грубым и тонким продуктами. Задача классификатора состоит в максимальном извлечении из продукта помола мелких частиц в тонкий и крупных - в грубый продукт. Тонкий продукт направляют для дальнейшего технологического использования, а грубый возвращают на доизмельчение.
Продукты классификации в зависимости от крупности частиц можно подавать в различные зоны химических реакторов, существенно повышая эффективность их переработки. Их используют в разных технологических процессах или в качестве самостоятельных конечных продуктов, например, шлифовальных порошков различных марок и т. п., или в качестве полуфабрикатов [1].
Для реализации данных задач необходимо знать точное распределение полей скорости в сепарационной зоне центробежного аппарата. Так как опытные исследования являются весьма энергозатратными и дорогостоящими, в настоящее время широко применяется численное исследование. В данной работе было проведено численное моделирование закрученного течения в вихревой камере центробежного аппарата при ламинарном режиме течения.
1) Проведено численное моделирование закрученного ламинарного потока в вихревой камере. Получены распределения поля вектора скорости и линий тока в вихревой камере.
2) Проведено сравнение решений, полученных в переменных «вихрь- функция тока» и «скорость - давление». Проведено сравнение численного и аналитического решений.
3) Проведен анализ влияния основных режимных параметров на гидродинамику потока в вихревой камере.
Преимуществом предложенной геометрии является наличие дополнительного параметра, позволяющего управлять потоком, тем самым, изменять граничный размер.
