во обгрунтовані принципи конструювання контактних елементів каскадних пневмоклассіфікаторов і здійснено їх практична реалізація.
3. Проведена експериментальна оцінка і виявлений позитивний ефект впливу конструктивних інновацій на механізм роботи контактних елементів, структуру повітряного потоку і характер розподілу твердих частинок в сепарационной камері пневмоклассіфікатора.
4. Проведено порівняльний аналіз і визначено області пріоритетним технологічного застосування певмоклассіфікаторов з новими конструкціями контактних елементів.
5. Експериментально встановлені технологічні та конструктивні параметри процесу багатокомпонентної пневмоклассіфікаціі полідисперсних матеріалів, що забезпечують високу ефективність фракціонування в обсязі одного апарату.
1. МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОТОЧНОЇ ЧАСТИНИ ПНЕВМОКЛАССІФІКАТОРА
1.1 Створення 3D моделей пневмоклассіфікатора з різними видами полиць
У даний час комп'ютерна техніка дозволяє вирішувати складні завдання, які раніше були не доступні або займали дуже тривалий час. На сьогоднішній день продуктивності персонального комп'ютера або робочих станцій вистачає для проведення величезної кількості обчислень за короткий час. Програмні комплекси і продукти для розрахунку, проектування і моделювання гідродинамічних, теплообмінних, масообмінних і хімічних процесів отримують все більше поширення в проектних організаціях, наукових колах і підприємствах, які проводять досліди і моделюють вищеперелічені процеси.
Комп'ютерне моделювання найближчим часом у повному обсязі замінить фізичне моделювання. Вже зараз помітно величезне прагнення до віртуального моделювання, яке виключає витрати на виготовлення металомістких модельних і дослідно-промислових зразків обладнання, експериментальних стендів з високоточними та цінними контрольно-вимірювальними приладами та за умови правильно складеної математичної моделі зводить похибки експерименту практично до мінімуму.
D модель пневматичного класифікатора створена за допомогою системи твердотелой моделювання КОМПАС - 3D V13 (# justify gt; 1.2 Завдання параметрів математичної моделі і граничних умов розрахункової області
Програмний продукт FlowVision 2.5 призначений для розрахунку різних типів руху газу.
В залежності від типу руху газу обрана модель, т. е. сукупність рівнянь, якими характеризується рух газу. Рух газового потоку характеризується обраної математичною моделлю Compressable fluid (Абсолютно стислива рідина) з Particles (Частинки), призначеної для моделювання двофазного течії газу (рідини) з частинками при значних (турбулентних) чисел Рейнольдса і при малій зміні щільності.
Завдання вирішувалося для розвиненого турбулентного течії, в якій вирішуються тільки рівняння Нав'є-Стокса для нестисливої ??рідини і рівняння переносу для турбулентної енергії і дисипації.
Рівняння Нав'є-Стокса [24]:
(1.5)
де v - вектор відносної швидкості, м/с; - час, с; - відносний тиск, Па;
?- Щільність, кг/м3;
? і? t - динамічна і турбулентна в'язкість, кг/(м · с); - відносна температура, К; - джерело.
(1.6)
де k - турбулентна енергія, м 2/с;
?- Швидкість дисипації турбулентної енергії, м 2/с 3.
(1.7)
де? hyd - гідростатична щільність, кг/м 3;
g - вектор сили ваги, м/с 2;
В - сила обертання (Коріоліса і доцентрова) у системі координат, яка обертається, м/с 2;
R - сили ізотропного і (або) анізотропного фільтра опору, кг/(м 2 · с 2).
Рівняння енергії [24]:
де h - ентальпія, м 2/с 2;
?- Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м · К);
C p - питома теплоємність, Дж/(кг · К);
Pr t - турбулентний число Прандтля;
Q - джерело тепла анізотропного фільтра опору, Вт/м 3.
Модель турбулентної нестисливої ??рідини грунтується на k-? моделі турбулентності [24]:
де? ini - початкове значення турбулентної дисипації, м 2/с 3;
? k=1,? ? =1, C 1=1,44, C 2=1,92 - значення параметрів k-? моделі.
Динаміка частинок (particles) [24]:
(1.11)
де хч - положення частки (вектор), м; ч - діаметр частинки, м;...
