УДК 621.928.9(035)
Алтухов Ю.А.*, Кисляк С.М.**, Аль Замили Али М.***
АЭРОДИНАМИЧЕСКО
* д.ф.-м.н., Проф. АлтГПА;** к.т.н.,Доцент АлтГТУ; ***Аспирант АлтГТУ,
Аннотация: Аэродинамическое моделирование трехмерного запыленного потока в модели лабиринтного золоуловителя (ЛЗУ) с рециркуляцией части запыленного потока через улавливающие карманы при турбулентном движении приведено численное и экспериментальное, что бы установлена адекватность математической модели процесса и определена эффективность улавливания частиц для разных конструкций и режимов работы ЛЗУ.
Моделирование течений в ЛЗУ основывается на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье – Стокса, замкнутых RNG k - e моделью турбулентности, а модель Лагранжа использована для описания движения частиц в ЛЗУ. Метод контрольного объема и SIMPLE алгоритм использованы для решения главные уравнения течения запыленного потока через ЛЗУ. Установлено, что рециркуляция части запыленного потока через улавливающие карманы значительно повышает эффективность ЗЛУ.
Ключевые слова: золоуловитель, трехмерное турбулентное течение, модель Лагранжа.
Abstract: Experimental and theoretical study of three dimensional turbulent flow of dusty gas in the labyrinthine type ash removal is considered in the present study. Numerical study based on three-dimensional Navier - Stokes equations, averaged by Reynolds theorem with RNG k - e model, and Lagrangian model used to describe the particle trajectory in ash removals. Control volume method with the SIMPLE algorithm used as numerical techniques for solving the governing equations.
The present research techniques showed that this technique can be used to evaluate the flow in the ash removals after choice appropriate turbulence model that used for described flow with strongly swirling flows.
Введение: Проблема инженерной защиты атмосферного воздуха от техногенных выбросов промышленных предприятий в мире является чрезвычайно актуальной. По данным ООН ежегодно в атмосферу выбрасывается 2,5 млн. т пыли. Технические, экономические или технологические разработки, направленные на повышение эффективности таких золоуловителей невозможны без изучения гидродинамических особенностей процесса осаждения частиц и их движения в несущем газовом потоке. Создание математической модели движения аэрозольной частицы в турбулентном потоке позволяет оценить эффективность золоулавливания и выявить влияющие на нее факторы.
В последнее время выполнено много экспериментальных и теоретических исследований, для разработки индустриальных установок, применяемых для очистки запыленных потоков [1-2]. Одной из возможных конструкций золоуловителей является лабиринтный золоуловитель (ЛЗУ) с улавливающими карманами [3], обеспечивающими повышение КПД улавливания в 1.1-1.4 раза.
Цель настоящего исследования - изучить аэродинамику запыленного потока через улавливающие карманы и определить эффективность золоулавливания в зависимости от геометрии каналов ЛЗУ для разных скоростей потока.