Численное исследование нестационарного турбулентного закрученного течения в воздушно-центробежном классификаторе

• Автор: Хайруллина, Виктория Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние численного моделирования закрученных турбулентных течений в пневматических центробежных аппаратах
Глава 2. Физическая и математическая постановка задач
2.1. Физическая постановка задач аэродинамики в исследуемых пневматических центробежных аппаратах
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»
Глава 3. Методы численного решения рассматриваемых задач
3.1. Решение в физических 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
3.5. Построение алгоритма для решения нестационарной задачи
Глава 4. Исследование стационарного турбулентного закрученного течения в сепарационных элементах воздушно-центробежных аппаратов
4.1. Численное моделирование ламинарного течения в центробежном

классификаторе с двумя плоскопараллельными дисками
4.1.1. Численное моделирование движения вязкой жидкости при ламинарном режиме течения
4.1.2.Тестовые исследования и анализ полученных результатов
4.2. Численное моделирование закрученного турбулентного течения в центробежном классификаторе с учетом влияния подвода и отсоса
4.2.1. Безразмерная форма уравнений и граничные условия
4.2.2. Достоверность полученных результатов
4.2.3. Исследование влияния режимных параметров и дополнительного подвода и отвода газа через проницаемые дисковые элементы на аэродинамику при турбулентном режиме течения
4.3. Численное моделирование аэродинамики в центробежном классификаторе с профилированным верхним диском
4.3.1. Методика численного расчета
4.3.2. Анализ полученных результатов
Глава 5. Исследование нестационарного турбулентного закрученного течения в сепарационных элементах воздушно-центробежных аппаратов
5.1. Анализ полученных результатов для нестационарного течения в центробежном классификаторе с двумя плоскопараллельными дисками
5.2. Анализ полученных результатов для периодического течения в центробежном классификаторе с профилированным верхним диском
5.3. Моделирование движения одиночной твердой частицы в турбулентном закрученном течении
5.3.1. Физическая и математическая постановка задачи о движении одиночной частицы
5.3.2. Численное решение задачи о движении одиночной частицы

5.3.3. Анализ полученных результатов
Заключение
Литература
Приложение

сепарационной камеры Н во входном сечении, то соотношение (1.3) можно записать в безразмерном виде
где т~Ю1Н - безразмерное текущее время и Но=Ти/Н - критерий гомохронности. Записывая безразмерную форму зависимости (1.1) с помощью введённых масштабов 1/ и Я, получим равенство:
где Б 1к=тр СУЯ - критерий Стокса. При решении нестационарной задачи имеем т=?Я|/Я=//7Но=уУТ81к=у81кт*. Здесь введено обозначение х*=(/Т.
периодическом режиме течения.
Кроме того, необходимость постановки нестационарной задачи о турбулентном закрученном течении определяется возможной нестабильностью вращения дисковых элементов аппарата, а также возможной неустойчивостью расхода несущей среды при подаче газа в воздушно-центробежный классификатор.
Целью исследования периодического течения закрученного турбулентного потока является определение таких амплитуд и частот расхода несущей среды, которые не повлияют на движение частиц по размеру больших или меньших граничного, однако окажут наибольшее влияние на колебание частиц граничного размера. В результате такого воздействия время нахождения частиц граничного размера в сепарационной камере существенно сократится за счёт колебания аэродинамической силы сопротивления частиц при той же центробежной силе.
(1.4)
Но = у81к,
(1.5)
Использование т* удобно для определения шага по времени при