- маса частинки, кг;
? f - коефіцієнт опору;
w -швидкість частинки відносно несучої фази, м/с.
Рівняння нерозривності для несучої фази:
(1.13)
де Qmass - джерело маси за рахунок частинок, кг/(м3 · с).
Процес завдання граничних умов розбитий на два етапи. На першому етапі необхідно описати граничні умови, вибираючи зі списків тип і підтип граничного умови і, вказуючи параметри, коли це необхідно. На другому етапі - встановити описані граничні умови на певних поверхнях. Завдання параметрів методів розрахунку і фізичних параметрів здійснюється введенням в папках Physical Parameters (Фізичні параметри) і Method Parameters (Параметри методу). При створенні нового варіанту автоматично вводяться параметри, більшість з яких вже мають оптимальні значення. У папці Physical Parameters (Фізичні параметри) здійснюється також вибір властивостей речовин, які знаходяться в обраній підобласті (Повітря (Air)). Існує як можливість створення всіх властивостей вручну (у тому числі і за допомогою рівнянь або зовнішніх функцій), так і завантажити їх з бази даних речовин. Задаються параметри швидкостей і тисків, температур, а також властивості матеріалу, шорсткість стінки, і багато іншого.
1.3 Візуалізація результатів комп'ютерного моделювання
Візуалізацію результатів розрахунку здійснено за допомогою постпроцесора. Аналіз може вироблятися як в процесі розрахунку, так і після його завершення. Постпроцесор надає великий вибір методів візуалізаціїскалярних і векторних змінних на різних геометричних об'єктах, а також дозволяє зберегти дані в файл для обробки іншими засобами.
Змодельовані течії потоку повітря по пневмоклассіфікатору візуалізовані методами комп'ютерної графіки у вигляді куль перетину уздовж руху потоку з заливками зі значеннями тиску (рис. 1.1 - 1.4), модуля швидкості (рис. 1.5 - 1.8).
Вибір оптимальної проточної частини класифікатора, з метою формування потоку, в якому будуть утворюватися стабільні великомасштабні вихри, є самою основною задачею моделювання. При створенні цих вихорів можна інтенсифікувати інерційну складову процесу класифікації. У центральній частині скупчуватимуться дрібні частинки, які будуть нестися у вище лежачі зони, на які поділено апарат. Великі частинки, потрапляючи в вихори, піддаються інтенсивному розосередженню по поперечному перерізі, з метою виключення утворення агломератів.
Апарат відноситься до високоинтенсивним апаратам, в яких тверда фаза піддається інтенсивному впливу. У них стоїть завдання в організації локальної високошвидкісної струменя. Даний апарат є проміжним варіантом між порожнистими рівноважними класифікаторами і з киплячим шаром.
Малюнок 1.1 - Пневмоклассіфікатор з довгими суцільними полицями. Заливка за значеннями динамічного тиску р, Па,
Малюнок 1.2 - Пневмоклассіфікатор з довгими перфарірований полицями. Заливка за значеннями динамічного тиску р, Па,
Малюнок 1.3 - Пневмоклассіфікатор з вигнутими суцільними полицями. Заливка за значеннями динамічного тиску р, Па,
Малюнок 1.4 - Пневмоклассіфікатор з вигнутими вниз полицями. Заливка за значеннями динамічного тиску р, Па
Малюнок 1.5 - Пневмоклассіфікатор з довгими суцільними полицями. Ізолінії за значенням модуля швидкості v, м/с.
Малюнок 1.6 - Пневмоклассіфікатор з довгими перфарірований полицями. Ізолінії за значенням модуля швидкості v, м/с.
Малюнок 1.7 - Пневмоклассіфікатор з вигнутими суцільними полицями. Ізолінії за значенням модуля швидкості v, м/с
Малюнок 1.8 - Пневмоклассіфікатор з вигнутими вниз полицями. Заливка за значенням модуля швидкості v, м/с
Оцінюючи результати моделювання, ми бачимо, що найактивніша зона взаємодії процесу відбувається між нижньою і верхньою полками, що дозволяє уникнути виносу дрібної фракції, і в нижній частині звуження каналу забезпечує перечистке великих часток від дрібних.
Висновки:
. Оптимальною необхідно вважати проточну частину класифікатора з потоком, в якому будуть утворюватися стабільні великомасштабні вихори.
. Перехід від прямих полиць до зігнутим не сприяє формуванню стабільного симетричного вихору з твердих частинок.
. Установка перфорованих полиць дозволяє зменшити гідравлічний опір і вирівняти профіль швидкостей по перетину апарату.
. За допомогою комп'ютерного моделювання можливо визначити характер розподілу швидкості руху потоку повітря і розподілу дисперсних частинок в апараті з різними видами...
