Моделирование гидродинамики и процессов разделения порошковых материалов в пневматических центробежных аппаратах

• Автор: Садретдинов, Шамиль Рахибович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние численного моделирования двухфазных закрученных турбулентных течений в пневматических центробежных аппаратах
Глава 2. Физическая и математическая постановка задач
2.1. Физическая постановка задач
2.1.1.Физическая постановка задач исследуемых
центробежных аппаратов
2.1.2. Схема экспериментального стенда
2.2. Математическая постановка задач
2.2.1. Уравнения Рейнольдса в цилиндрической системе координат
2.2.2. Уравнения Рейнольдса в ортогональной криволинейной системе координат вращения
2.2.3. Модель турбулентности Уилкокса «к - со»
2.2.4. Модель турбулентности «£- в»
Глава 3. Метод численного решения рассматриваемых задач
3.1. Решение в примитивных переменных «скорость - давление»
3.2 Решение в переменных «вихрь - функция тока»
3.3 Классический и обобщенный неявный метод
переменных направлений
3.4 Экспоненциальная схема аппроксимации
конвективно-диффузионных членов уравнения переноса

Глава 4. Исследование гидродинамики турбулентного закрученного
течения в сепарационных элементах воздушноцентробежных аппаратов
4.1. Численное моделирование аэродинамики в центробежном классификаторе с двумя плоско-параллельными дисками и с профилированным верхним диском
4.1.1 Численный расчет
4.1.2.Тестовые исследования и анализ полученных результатов
4.2. Численное моделирование аэродинамики в вихревой камере
4.2.1. Численный расчет
4.2.2. Тестовые исследования и анализ полученных результатов
4.3. Численное моделирование аэродинамики в оригинальных сепарационных элементах воздушно-центробежных классификаторов
4.3.1. Численный расчет и анализ полученных результатов
в новой конструкции сепарационного элемента, защищенной патентом РФ
4 «Л / р ' г
4.3.2. Численный расчет и анализ полученных результатов в новой конструкции сепарационного элемента с тремя вращающимися дисками
Глава 5. Моделирование движения твердой примеси в турбулентном закрученном течении
5.1 Траекторный подход
5.2 Подход с учётом влияния турбулентной диффузии на миграцию частиц
5.3 Инженерная методика расчета процесса разделения
5.4 Численные результаты моделирования двухфазных потоков

Заключение
Литература
Приложение

диг , д(Яиги31)

а|/Ц
_Я др д ~~Р~ог ~дя

ди д ди
Я -V—— +— я V г
дЯ дг дг
ад(Ли) 1г(Пи'г2) ;

(2.8)
(Киг) + 7{Пиг) = °-

Конвективные члены системы уравнений (2.8) записаны в консервативном дивергентном виде, используя уравнение неразрывности.
Полученная система уравнений (2.8) является незамкнутой, поэтому необходимо использовать дополнительные гипотезы для связывания появившихся компонент тензора рейнольдсовых напряжений с
характеристиками осредненного течения. Для этого используем обобщенную модель Буссинеска, согласно которой рейнольдсовы напряжения считаются пропорциональными скорости деформации осредненного течения с неизвестным коэффициентом пропорциональности V,, который называют коэффициентом турбулентной «кажущейся» вязкости:
- М/Иу
дщ диА

дх / дх;

--кЪу . 3 и
(2.9)
В частном случае для цилиндрической системы координат будем иметь:

-и'ги!р

1 дЯ
'ди
ад я
, - и' и'г
' диг 1 диА
[дг дЯ)
дцр — и',?’
дг (Л
/2 о ди. ,-иг
—- — — к ,
дг з
= -к + 2 иЛ. (2.10)

Подставляя соотношения (2.10) в систему (2.8), получим:

диг +
дЬ дя
+ ) _ 2 = _ К ДР
дн Г1 дгК г * о эя
Я др
р дЯ дя
Ц(у + и)Г_
v дЯ

и/ I г> диг
—(и + и*) + Я—— ЯК дЯ дЯ
, дщ диг 2 дг дЯ
Я--Я', (2-11)

дЬ дЯ
д с
[Яииг) + -{Яи{риг + игЧф

Я{» + щ)