CC BY
19
Ключевые слова: зерно пшеницы, влагосодержание, фильтрационная сушка, кинетика, скорость сушки, сходство.
Atamayuk V.M., Matkivska I.Ya., Danylyuk O.M., Sereda A.S. Filtration Drying of Wheat Grain: Kinetic Regularities
The results of experimental investigations concerning kinetics of filtration drying of "Zymoyarka" wheat grain show that moisture removal is intensified with the increase in temperature and filtration rate of the heat agent. At different initial moisture content the nature of the process is the same. The comparison of kinetics of filtration drying of wheat of different grades has shown that the process kinetics does not depend on the wheat grade. Thus the obtained results may be used for other soft grades of wheat without additional investigations. And also the effect of filtration drying on the qualitative performance of wheat grain has been determined.
Key words: wheat grain, moisture content, filtration drying, kinetics, drying rate, germination.
УДК 628.511 Доц. P.I. Taepunie, канд. техн. наук;
доц. В.В. Майструк, канд. техн. наук; магктр 1.В. Ковцуняк;
магктр 1.М. 1ватв - НУ "Львiвська полтехшка"
ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ГЕОМЕТРН ВХ1ДНОГО
ПАТРУБКА НА Г1ДРОДИНАМ1ЧНУ СТРУКТУРУ ПОТОКУ В РОБОЧ1Й ЗОН1 ПРЯМОТЕЧ1ЙНОГО ЦИКЛОНУ
Представлено результати дослщжения пдродинашчно! структури потоку в пря-мотечшному циклош залежно вщ геометри вхщного патрубка.
Теоретичш дослщжения виконано на баш сучасного комплексу комп'ютерного моделювання Solid Works Flow Simulation. Розглянуп закономiрностi руху газово! фази в прямотечшному циклош з коакиальною вставкою та аншш поля швидкостей дають змогу спрогнозувати визначальш технолопчш характеристики дослщного апарату та оптишзувати режимш i конструктивнi параметри його роботи.
Запропонований авторами пiдхiд для аналiзу сепарацшно! картини в робочш зонi циклону значно заощаджуе час на проектування пилоочисного обладнання i дае змогу на початковому еташ вiдкинути невдалi конструкций
Ключовi слова: комп'ютерне моделювання роботи циклону, програмний комплекс Flow Simulation, поле швидкостей, ирямотечшний циклон.
Вступ. Циклоннi пиловловлювачi е вiдносно простими апаратами ввд-центрово!' дií, якi використовують для видалення твердих частинок з газових потоюв. 1х застосовують у рiзних галузях промисловостi i технолопях вироб-ництв як самостiйнi апарати в технолопчних схемах для проведення рiзнома-нiтних технологiчних процесiв, так i у вигляд пилоочисних систем. Зростаючi вимоги до екологiчних показникш сучасних виробництв, якостi готово!' продукций енерго- i ресурсозбереження та створення безвiдходних технологiй, вимага-ють подальшого пiдвищення ефективностi роботи пилоочисних апаратш. Один з варiантiв пiдвищення ефективносп роботи циклонiв е оптимiзацiя 'х конструкцií та геометричних розмiрiв.
Серед рiзних тишв циклонних сепараторiв найбшьш вивченими на сьогоднi е протитечшш циклони. Проте апарати цього типу характеризуються ввдносно високим гiдравлiчним опором, а подальше тдвищення ефективностi !'х роботи неминуче пов'язано iз збшьшенням загальних енергетичних витрат на
проведения процесу очистки. Прямотечшн циклони, якi характеризуются значно нижчим гiдравлiчиим опором i вiдиосио високою ефективиiстю, вигля-дають бiльш перспективними у плаиi подальшого удосконалення ix коиструкцií i роботи в цьому напрямку на сьогодт ще продовжуються.
Постановка проблеми, й' актуальнiсть. Параметри, якi визначають ефективнкть роботи циклону, можуть бути класифжоват на тi, що пов'язанi з умовами експлуатацп (швидкiсть потоку на вход^ температура, в'язкiсть i гус-тина газу, розмiри частинок пилу i ix фiзичнi властивостi) та конструкцп циклону. Конструктивнi розмiри стандартних циклотв описуються геометричними параметрами, ят виражаються в частках ввд дiаметра апарату. Це висота цилш-дрично1 частини, конiчноí частини, вхщного i вихвдного патрубка, розмiри бункера та ш. У багатьох роботах вивчено вплив основних геометричних парамет-рiв на величину гiдравлiчного опору та ефективнiсть роботи циклону [1-7].
В основному щ роботи стосувалися конструкцií циклонв протитечшно-го типу. Аналiз цих дослiджень показуе, що найбiльш визначальними циклон-ними геометричними параметрами е висота циклону (цилшдрична i конiчна частини), геометрiя вхвдного патрубка та вихлопно!' труби. Щодо прямоте-чiйниx циклонiв, ят конструктивно вiдрiзияються вiд протитечiйниx, то результата експериментальних i теоретичних дослiджень, якi одержанi рiзними авторами i представленi в лиератур^ стосуються виключно дослiджуваниx ними конструкцш [8, 9]. Це, звичайно, обмежуе використання одержаних цими авторами результапв для широкого кола рiзноманiтниx конструкцiй прямотечiйниx апаратав та ix проектування.
Вiдсутнiсть надiйниx теоретичних i експериментальних даних для прог-нозування основних теxиологiчниx характеристик прямотечiйниx циклошв за-лежно вiд ix геометричних парамет^в створюе значнi труднощi шд час розроб-лення нових та модершзацп iснуючиx апаратiв сухого очищення газiв. Тому, пiд час проектування нових прямотечшних циклонних апаратiв можливий по-милковий вибiр ix основних технолопчних i конструктивних параметрiв, що в шдсумку призведе до зменшення ефективностi ix роботи.
У зв'язку з достатньо складними i трудомкткими лабораторними методами оптишзацп конструкцп циклошв, на сьогодш широко використовують ме-тоди чисельного моделювання та симуляцп процесу, вiдкидаючи неправильнi сшвввдношення геометрп апарату ще на початковш стадп проектування. Серед найбiльш вщомих програмних CFD комплексов можна видшити такi SolidWorks фiрми DSS SolidWorks Corp., Ansys фiрми Ansys Inc., FlowVision фiрми Тесiс й шш! Такий iнновацiйний пiдxiд дае змогу не тшьки по-новому пiдiйти до вирь шення актуально! задачi оптишзацп конструкцii пилоочисного обладнання, але й значно скоротити час на прогнозування i'x основних робочих характеристик.
Мета i завдання дослiджень. У робоп [10] методами чисельного моделювання на базi ПК SolidWorks Flow Simulation проаналiзовано вплив режим-них i конструктивних параметрiв на гiдравлiчний опiр прямотечiйного циклону. На основi одержаних результатов, для розглянутих умов дослвджень, запропоно-вано оптимальну геометрда апарату промислового типу. Результати комп'ютер-ного моделювання, одержанi за допомогою ПК SolidWorks Flow Simulation, добре узгоджуються з експериментальними даними.
З метою подальшо1 оптимiзацii конструкцii апарату цього типу для змен-шення гiдравлiчного опору та пiдвищення якостi сепарацп, пропонуемо вивчи-ти вплив вхщного патрубка на гiдродинамiчну структуру потоку в робочш зонi циклону. Вщомо, що якiсть роздшення запиленого газу та гiдравлiчний опiр в циклош будь-яко1 конструкцii насамперед визначаеться швидкктю, круткою потоку та конструктивним оформлениям апарату.
За вск1 рiзноманiтностi конструктивних схем i типiв введення газового потоку чггко!' вiдповiдi на те, яким способом краще забезпечити яккну закрутку газу немае. У загальному випадку закрутка потоку в циклонах рiзних конструк-цiй здшснюеться трьома основними способами: тангенцiальним пiдведенням, використанням осьових закручувальних вставок i обертанням самого сепаратора або його робочих елемештв. У дослвджуваному циклонi з коаксiальною вставкою закрутка потоку створюеться за допомогою тангенциально розмщено-го пiд кутом вхщного патрубка прямокутного сiчення. Враховуючи той факт, що в робочш зош прямотечiйного циклону вiдсутнiй поворот газу у вихлопну трубу, визначення оптимально!' геометрii вхiдного патрубка вiдрiзняеться вiд вь домих варiантiв прямотечшних циклонiв.
У рамках теоретичних дослщжень засобами чисельного моделювання на базi SolidWorks Flow Simulation пропонуемо виршити такi завдання:
• створити тривимiрну геометричну модель дослiджуваного апарату з рiзними конструктивними виконаннями вхiдного патрубка;
• використовуючи ПК Solid Works Flow Simulation, теоретично дослщити пдро-динамiчну структуру потоку в робочш зот циклону залежно вiд геометрп вхщ-ного патрубка;
• оцiнити вплив геометрп вхщного патрубка на енергетичнi затрати для проведения процесу сепарацп;
• на основi одержаних результапв розробити практичт рекомендацп щодо опти-мiзацii вхiдного патрубка в циклот дослiджуваноi конструкцп. Результати дослщжень. Для виршення зазначених вище завдань створена в системi автоматизованого проектування Solid Works твердотiльна модель циклону, яку представлено в [10], 1мпортувалася в програмний комплекс Flow Simulation. Далi задавалася математична модель руху газового потоку. Модель включала: рiвняння Навье-Стокса, рiвняння нерозривностi потоку, рiв-няння k-e моделi турбулентности Початковi i граничнi умови визначалися формою i конструктивними особливостями апарата, зокрема i вхiдного патрубка та умовами його роботи:
• атмосферний тиск за нормальних умов р0 = 101325 Па;
• температура повиря за нормальних умов Т0= 293 К;
• густина повиря рп =1,205 кг/м3.
• рiвнiсть нулю швидкостi на нерухомш твердiй границi;
• фiктивна швидюсть пилоповiтряного потоку в робочiй зот циклону. Теоретичне дослiдження проводили за однаково!' фiктивноi швидкостi
3 м/с, що вщповвдало оптимальним витратам газового потоку Q1 = 0,264 м3/с.
Конструкция вхiдного патрубка вiдповiдала розмiрам, якi були визначе-нi, виходячи з таких припущень. Газовий потж пiдводиться через вхiдний патрубок прямокутного счення з вертикальним ребром h i горизонтальним b=R-r,
де Я - радiус циклону, а г - радiус центрально!' труби, яка е направляючою потоку в зош сепарацií. Якщо ширина патрубка Ь у всiх варiантах дослщжень за-лишалася постiйною, оскшьки незмшними е дiамеIр циклону та центрально!' труби, то висота к безпосередньо зв'язана з кутом розмщення вхщного патрубка, а ввдповщно, i " круткою" потоку в робочiй зонi циклону.
Iнтенсивнiсть "крутки" будемо характеризувати локальним параметром закрутки, який приблизно р1вний тангенсу кута нахилу потоку в областi прис-тшно! течи: = w/u, де w, и - колова (тангенщальна) i осьова компоненти швидкостi, вiдповiдно. Визначення висоти вхвдного патрубка i кута входу газового потоку проведемо на основi припущення, що газовий потiк рухаеться в ро-бочiй зонi у виглядi цилшдрично! спiралi, схему яко!' представлено на рис. 1.
Рис. 1. Розгортка цилтдричног спiралi
Зпдно з рис. 1, при двох кроках гвинтово!' лшп, що вiдповiдае двом виткам газу в робочш зонi циклону, отримаемо два вiдрiзки пiд кутом ф1 до прямо!' пй, яка е основою цилшдрично! частини апарату. Пiдйом гвинтово! лшп можна виразити такою залежнiстю
к
tgj =
pd
(1)
де: h - крок гвинтово!' лшп, що ввдповщае висотi вхiдного патрубка; d - дiаметр циклону; ф1 - кут пiдйому гвинтово!' лшп.
Ввдповщно, довжина одного обороту газового потоку в апарап (витка гвинтово! лшп) визначаеться як
L =sjh2 + pd)2 . (2)
Роблячи припущення про те, що газовий попк пiсля входу в циклон у цилiндричнiй робочш зош робить повний виток довжиною L, висоту вхiдного патрубка можна визначити як функцда кута ф1, що вiдповiдае куту входу газового потоку. П1д час проведения теоретичних дослiджень було запропоновано низку конструктивних форм вхвдного патрубка залежно вiд кута ф1, якi пред-ставленi в таблицi. Висоту вхвдного патрубка приймали згiдно з залежнктю (1), припускаючи, що d = dcep., де dcep - середнш дiаметр вх1дного потоку. Ввдповвд-но, для запропоновано! конструкцп циклону
^ер = Фщклону - ^ент. труби)/2 = (310+192)/2=251 мм
Табл. Конструктивы форми вхiдного патрубка
Кут ф1 Ширина вхiдного патрубка Ь, мм; Ь=Я-г Висота вхщного патрубка И, мм; И =1% ФГ
50 60 70
10° 60 140
150 60 215
200 60 290
250 60 375
Шд час проведення теоретичного експерименту з'ясовано, що у вхiднiй частинi циклону поле швидкостей е неоднорiдним i характеризуемся наявнiстю турбулентних завихрень. Особливо це стосуеться випадку, коли газовий потж входить практично по прямш траекторп - кут ф1=5°.
Для того, щоб впорядкувати потж у циклош, було запропоновано конструкцш вхщного патрубка у формi "напрямно'! кришки", яка вiдповiдае куту вхщного патрубка. На рис. 2 представлено схему конструктивного виконання кришки з вхiдним патрубком. Результати аеродинамiчних дослiджень для такого конструктивного виконання циклону, в якому кут вхщного патрубка <ф до-
Рис. 2. Конструктивне виконання кришки з вхiдним патрубком
рiвнюе 10°, 15°, 20°, 25° представлено на рис. 3.
Шд час розгляду розподшу тангенщально'! швидкосп, як правило вико-ристовують гiпотезу про те, що в середиш циклону формуеться поле тангенщально! швидкосп таке ж, як i у вшьному вихорi. При такому пiдходi вважають, що внаслщок низько'! складово'! осьово'! швидкостi, середня тангенцiальна швидкiсть практично рiвна швидкосп пiдведення газового потоку в циклон, тобто дорiвнюе швидкостi у вхщному патрубка, а потiк не розтягуеться вздовж вертикально'! ос i мае форму цилшдрично'! спiралi з постшним кроком.
Представленi результати теоретичних дослщжень тангенцiальноí швид-костi вказують на дещо iнший характер змiни дано!' складово!' абсолютно!' швидкостi у прямотечшному циклонi. Профшь тангенцiальноí швидкостi (рис. 3) у робочш зонi циклону, е неоднорщним по висотi i радiусу. Пiсля про-ходження зони формування структура розподшу тангенцiальноí швидкосп мае максимум по радiусу розмщеним ближче до цилiндричноí стiнки, результатом якого, ми вважаемо, е результат дп вщцентрових сил.
Масштаб довжини зони формування закрученого потоку у верхнш час-тинi циклону, як видно з рис. 3, прямопропорцшно залежить вiд величини кута вхщного патрубка. Не дивлячись на приблизно однаковий характер розподшу тангенщально'! швидкосп у робочiй зонi для рiзних геометричних форм вхщно-го патрубка, остання вiдрiзняеться кiлькiсно вищими значеннями швидкостi для
мшшального кута входження газового потоку в робочу зону. Окремо! уваги заслуговуе зона входження очищеного газу в коакаальну вставку, де за найви-щого кута (pt спостерiгаeться значна турбулiзацiя газового потоку i нестабшь-ний характер змши тангенциально! швидкостi.
Експериментальш результати вимiряних швидкостей основного потоку в акаальному напрямку показують, що поблизу криволiнiйноí поверхнi стiнки циклону в пристшному шарi мае мкце досить iнтенсивний рух. Поблизу ж кри-волiнiйноí поверхнi центрально! труби в пристшнш областi спостерiгаеться зниження аксiально! швидкостi. Товщина областi з меншою швидкiстю значно бiльше, а для максимального кута вхвдного патрубка вона е практично пос-тшною по всьому радiусу.
Тобто можна припустити, що зростае осьова складова швидкостi i закру-чений газовий потш переходить в осьовий. Очевидно, що максимально ефек-тивно! роботи апарату можна очжувати за варiантiв розмiщення вхiдного патрубка 10-15°, де осьова складова швидкосп е найменша, а тангенцiальна найбiльша. М1ж стiнкою корпусу та коаксiальною вставкою осьова складова швидкосп повiтряного потоку направлена вниз, що сприяе винесенню ввдсепа-рованих частинок пилу до бункера. Особливо це характерно для варiанту конструкцц циклону з максимальним кутом вхiдного патрубка.
З проведеного аналiзу випливае, що експериментальнi результати за тан-генцiальними та акаальними швидкостями для прямотечiйного циклону з коак-сiальним вставкою залежать ввд геометрп вхiдного патрубка. У мiру руху потоку вздовж ос циклону внаслiдок тертя газово! фази об тверду стiнку тангенщ-альна складова зменшуеться, вiдповiдно - зменшуеться вiдцентрова сила, але при цьому зростае осьова складова швидкостi.
Отже, порiвняно з традицiйним циклоном протитечшного типу, в цикло-нi з коакаальною вставкою тангенцiальна швидкiсть мае стабiльнiшi значения за радiусом, а акаальш - вiдносно невисокi. Вважаемо, що таке спiввiдношения швидкостей повинно позитивно вплинути на загальний гiдравлiчний опiр циклону, тобто отр циклону з коаксiальною вставкою буде менше, нiж тради-цiйного циклону. Експериментальш результати шдтверджують цей факт [33].
Характер змши абсолютно! швидкосп в циклон на рис. 3 показуе, що незалежно вiд геометрп вх1дного патрубка спостерiгаеться складна картина руху газового потоку в нижнш частит центрально! труби бшя !"! конуса. Найниж-чi швидкосп спостерiгаються на осi апарату. По мiрi збiльшения величини кута вхвдного патрубка застiйна зона зменшуеться i можливо в цьому випадку максимально швелюеться дiя вторинних потоюв газу, якi рухаються вiд спнки циклону в напрямку до виходу газу в коаксiальну вставку.
У нижнш частиш корпусу апарата мiж коакаальною вставкою i корпусом циклону вже при пiдходi до бункера i в самому бункерi усi швидкостi руху досягають свого мiнiмального значення. На ефективнкть пиловловлення ваго-ме значення мае також розподш тискiв i швидкостей як у поздовжньому, так i в поперечному перерiзi циклону.
Тангенщальна складова
Осьова складова
б) в) Абсолютна швидтсть
б) в) Статичный тиск
и
г) а) б) в)
Рис. 3. Результаты досл'и)жепь поля шеидкостей в залежностЬ в'и) геометри вхЬдного патрубку
а) кут ср1= 10° вх'Миий патрубок 140*70; б) кут (р1= 15° вхгдний патрубок 215*70; в) кут (р1= 20° вхгдний патрубок 290*70; г) кут (р1= 25° вх'Юний патрубок 375* 70;
Представлеш епюри тиску в повздовжньому nepepi3i (рис. 3) свщчать про бшьш низький i нерiвномiрний розподiл тиску в циклош, у вхiднiй дшянщ, уздовж вск1 внутрiшньоi noBepxHi. У сепарацшнш частинi статичний тиск у циклош падае по pадiусу до центру циклону досягаючи мiнiмуму на od. У ниж-Hix шарах робочо1 камери piвнoвага мiж силами статичного тиску i ввдцентро-вою силою порушуеться, виникають часткoвi pадiальнi течи, mi направлен до oсi, тобто шдсплюються втopиннi потоки i збшьшуеться гiдpавлiчний oпip.
Максимальним е тиск у верхнш частинi апарату i залишаеться практично нeзмiннiм вздовж певно1 довжини робочо1 зони. У подальшому тиск змен-шуеться на величину, яка залежить вiд кута входного патрубка.
Пpeдставлeнi вище результати дають змогу зробити припущення про розподал потоку в циклoнi у виглядi певних зон. Вxiдну зону, в якш пiсля шдве-дення газу вiдбуваeться переформування складових абсолютно1 швидкoстi i ут-ворюеться осьовий симетричний закручений потщ робочу зону, де уже кнуе сформоване поле швидкостей i вiдбуваeться осадження твердих частинок у ро-бочих умовах, та вихщну зону, в якш вщбуваеться стиснення газово1 фази i ви-xiд очищеного пoвiтpя в коакаальну вставку.
Таким чином, геометрш вxiднoгo патрубка зумовлюе перебудову течи закрученого потоку всepeдинi робочих зон циклону. Це, своею чергою, помино змiнюe загальну сeпаpацiйну здатнiсть апарату та енергозатрати на процес очи-щення. Вплив цих параметров на ефективнкть роботи циклону потребують по-дальших експериментальних дoслiджeнь.
Висновки. Засобами чисельного моделювання ПК Solid Works Flow Simulation, вивчено вплив конструкцп входного патрубка на розподш тангенщаль-но1 та осьово1 швидкосп в poбoчiй зoнi циклону.
Представлеш результати для piзниx кoнфiгуpацiй входного патрубка по-казують, що особливосп гeoмeтpii потоку на вxoдi в циклон впливають не тшь-ки на загальну течда газу в сепарацшнш зoнi апарату, але також на його пдрав-лiчний ошр.
На oснoвi проведених теоретичних експеримеппв циклону з кoаксiаль-ною вставкою можна рекомендувати, що для зменшення енергетичних затрат пiд час очищення висококонцентрованих запилених газов ввд частинок крупних poзмipiв дoцiльнo проектувати пиловловлювач iз вх^дним патрубком 15-20°. Для очищення газових потоков вщ частинок пилу невеликих poзмipiв i невисо-коо початковоо запилeнoстi краще застосовувати апарат з вxiдним патрубком 10-15°. Результати теоретичних до^джень можуть бути використаш для де-тальшшого розрахунку циклонних апаратов з пpямoтeчiйнoю зоною роздалення та подальшоо оптишзацп ix кoнстpукцii.
Лiтература
1. Дубинш А.1. Циклон з пром1жним вщведенням осадженого пилу / А.1. Дубишн, В.В. Майструк // Х1м1чна промислов1иъ Украши : зб. наук. праць. - 1999. - № 2. - С. 40-43.
2. Bernardo S. 3-D computational fluid dynamics for gas and gas-particle flows in a cyclone with different inlet section angles / S. Bernardo, M. Mori, A.P. Peres, R.P. Dionisio // Powder Technology-2006. - Vol. 162, Issue 3,14. - Pp. 190-200.
3. Elsayed K. Optimization of the cyclone separator geometry for minimum pressure drop using mathematical models and CFD simulations / K. Elsayed, C. Lacor // Chemical Engineering Science -2010. - Vol. 65, Issue 22. - Pp. 6048-6058.
4. Yaxin S. Numerical simulation of effect of inlet configuration on square cyclone separator performance / Su Yaxin, A. Zhenga, B. Zhao // Powder Technology. - 2011. - Vol. 210, Issue 3. - Pp. 293-303.
5. Qian F. Effects of the inlet section angle on the separation performance of a cyclone / F. Qi-an, Y. Wu // Chemical Engineering Research and Design. - 2009. - Vol. 87, Issue 12. - Pp. 1567-1572.
6. Elsayed K. Modeling and Pareto optimization of gas cyclone separator performance using RBF type artificial neural networks and genetic algorithms / K. Elsayed, C. Lacor // Powder Technology. -2012. - Vol. 217. - Pp. 84-99.
7. Elsayed К. The effect of cyclone inlet dimensions on the flow pattern and performance / K. Elsayed, C. Lacor // Applied Mathematical Modelling. - 2011. - Vol. 35, Issue 4. - Pp. 1952-1968.
8. Асламова В.С. Влияние геометрических и режимных параметров прямоточного циклона на его эффективность / В.С. Асламова, А.Н. Шерстюк // Теплоэнергетика : сб. науч. тр. - 1991. -№ 10. - С. 63-67.
9. Дубинш А.1. Прямотечшний циклон з коакаальною вставкою. Анал1з роботи. / А.1. Дубинш, Я.М. Ханик, В.В. Майструк, Р.1. Гавршнв // Ххшчна промнсдов1сть Украши : зб. наук. праць. - 2005. - № 3. - С. 26-28.
10. Майструк В.В. Оцшка енергозатрат при робой прямотечшного циклону за допомогою програмного пакету FLOW SIMULATION / В.В. Майструк, Р.1. Гаврипв, А.С. Попшь, А.М. Ба-астий // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харкв. - 2012. - Вип. 6/8(60). - С. 28-30.
Гаврылив Р.1., Майструк В.В., Ковцуняк И.В., Иванив И.М. Численное моделирование влияния геометрии входного патрубка на гидродинамическую структуру потока в рабочей зоне прямоточного циклона
Представлены результаты исследования гидродинамической структуры потока в прямоточном циклоне в зависимости от геометрии входного патрубка.
Теоретические исследования выполнены на базе современного комплекса компьютерного моделирования Solid Works Flow Simulation. Рассмотренные закономерности движения газовой фазы в прямоточном циклоне с коаксиальной вставкой и анализ поля скоростей дают возможность спрогнозировать определяющие технологические характеристики исследованного аппарата и оптимизировать режимные и конструктивные параметры его работы.
Предложенный авторами подход для анализа сепарационной картины в рабочей зоне циклона значительно экономит время на проектирование пылеочистительного оборудования и позволяет на начальном этапе отбросить неудачные конструкции.
Ключевые слова: компьютерное моделирование работы циклона, программный комплекс Flow Simulation, поле скоростей, прямоточный циклон.
Havryliv R.I., Maystryk V. V., Kovcynjak I. V., Ivaniv I.M. Numerical Simulation of the Influence of Geometry Inlet Duct on the Hydrodynamic Structure of the Flow in the Working Area of Uniflow Cyclone
Some results of a study of hydrodynamic flow patterns in a uniflow cyclone depending on the geometry of the inlet pipe are presented. Theoretical studies are made on the basis of modern complex computer modeling Solid Works Flow Simulation. The regularities of motion of the gas phase in a uniflow cyclone with coaxial insertion and analysis of the velocity field make it possible to predict the characteristics defining technological research system and to optimize the operating conditions and design parameters of his work. The approach for analyzing pattern separation in the working area of the cyclone is proved to save designing equipment time and allow initial rejecting bad design.
Key words: computer simulation of the cyclone work, software package Flow Simulation, velocity field, uniflow cyclone.
