т.е. полагается, что частицы свободно покидают область течения и их параметры на границах ячеек совпадают с параметрами в прилегающих к границе внутренних ячейках. Если же вблизи стенки U-2n < 0 , то потоки всех величин через стенку полагаются равными нулю. Это означает, что через стенку частицы не могут вводиться в поток.
В начале счета берутся параметры покоящегося газа, т.е. во всех расчетных ячейках давление и плотность первой фазы полагаются равными давлению и плотности полного торможения, объемная концентрации второй фазы - равной концентрации на входе в канал, компоненты скорости полагаются равными нулю.
Согласно изложенному выше, в соответствии со свойствами обеих фаз и их состоянием в начальный момент течения в канале программа методом установления формирует поле течения в канале с принятой погрешностью 6 . При этом на печать выдаются все расчетные параметры первой и второй фаз во всей сетчатой области: Р , р^ , U, . Щ , Itf, . У., . lla , l/i ,Uf2, Чг , Тг . Помимо этого рассчитываются и могут быть выведены на печать значения модулей скорости для первой и второй фазы, угловые рассогласования между векторами скоростей фаз, коэффициенты скольжения газ, распределение коэффициентов скольжения фаз по осям координат, распределение массовой влажности. Указанные величины рассчитываются для всей области течения и могут служить точным инструментом анализа взаимодействия фаз, одним из основных практически важных результатов которого является коэффициент сепарации второй фазы, который также рассчитывается для всего канала в целом.
На рис.1-4 представлены результаты численного эксперимента по сепарации двухфазной смеси "воздух-вода" при начальном давлении перед завихритолем Рн = 2,0 кгс/см , конечном давлении Р..= 1,98 кгс/см , углом закрутки потока Ж = 30°, для капель дисперсной фазы (воды) чск = 25 мкм. Начальная концентрация дисперсной фазы равнялась 5 % весовых. Расчет проводился для центробежного патрубка с длиной Ln = 320 мм и диаметром Dn = 50 юл, расчетная область которого была разбита фиксированной сеткой 7x11, где первое значение соответствует числу разбиений радиуса патрубка М, а второе - длины N . Коэффициент скольжения фаз на входе по всем осям принимался равным 0,75.
38
Эпюры осевой (W ), тангенциальной ( V" ) и радиальной ( V ) скоростей обеих фаз представлены на рис.1, а-в „ Увеличение осевой скорости непрерывной фазы по длине канала в пристенной области и, соответственно, уменьшение ее в приосе-вой зоне, вызванное выравниванием периферийного и. приосевого давлений, вызывают адекватное изменение осевых скоростей второй фазы, причем изменение характера осевой скорости влечет за собой резкое изменение (уменьшение) радиальных скоростей (рис.1, в).
Изменение концентрации по длине и радиусу патрубка можно проследить по кривым, представленным на рис.2. Если в начальном сечении патрубка ( N = I) дисперсная фаза была практически равномерно распределена по сечению патрубка, то по мере продвижения к выходному сечению при общем снижении массы дисперсной фазы в потоке происходит интенсивный отток капель из приосевой зоны. Интегрально этот эффект представлен на рис.3, иллюстрирующем изменение коэффициента сепарации, т.е. отношение массы от-сепарированной второй фазы к исходной массе капель в начальном сечении, по длине патрубка. Видно, что увеличение длины патрубка более, чем N = 7 не приводит к повышению эффективности процесса сепарации, что дает возможность оценить оптимальную длину центробежного устройства.
Влияние диаметра центробежного патрубка на коэффициент сепарации показано на рис.4. Из рисунка видно, что увеличение диаметра патрубка при неизменных начальных условиях приводит к снижению эффективности сепарации. Учитывая, что диаметр центробежного устройства оказывает значительное влияние на потери давления и его пропускную способность, правильный выбор диаметра позволяет значительно повысить эффективность работы сепаратора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.