A study of aerodynamics and fractional separation of fine particles in a separation chamber
This paper presents a study of the effect of regime and geometric parameters on the fractional separation of fine particles in a working area of the proposed separation chamber. The main feature of the vortex chamber is an annular barrier in the region where a two-phase flow leaves the separation zone. The size, position, and swirl of such an obstacle allow one to affect the aerodynamic pattern and, consequently, the boundary size of the separated particles. The presence of a rotating paraxial cylinder in the vortex chamber design provides a more uniform field of the circumferential velocity component, which has a positive effect on aerodynamic conditions within the chamber. The physical parameters of single- and multicomponent ceramics are used in calculations of fractional separation of dispersed particles. Analysis of the calculated results shows that when calculating and evaluating the parameters, it is extremely important to take into account gas pulsations of the fractional separation due to their effect on the separated fine particles. New data on aerodynamics within the considered chamber and the calculated data on the fractional separation of single- and multicomponent ceramics in the studied area of the separation element are presented.
Keywords
vortex chamber,
swirling two-phase flow,
turbulence,
fractional separation of particles by size,
ceramicsAuthors
| Evseev Nikolay S. | Tomsk State University; Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Tomsk Polytechnic University | evseevns@gmail.com |
| Zhukov Il’ya A. | Tomsk State University | gofra930@gmail.com |
| Bel’chikov Ivan A. | Tomsk State University | ivan70422@gmail.com |
Всего: 3
References
Шваб А.В., Садретдинов Ш.Р., Брендаков В.Н. Исследование влияния потока газа и турбулентной диффузии на процесс центробежной классификации тонкодисперсных частиц // Прикладная механика и техническая физика. 2012. Т. 53, № 2 (312). С. 33-42.
Турубаев Р.Р., Шваб А.В. Моделирование аэродинамики газа и траектории движения частиц при взаимодействии двух встречных закрученных потоков // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2022. № 75. С. 138-149.
Шваб А.В., Соломаха А.Е. Численное моделирование аэродинамики воздушно-центро бежного классификатора // Известия вузов. Физика. 2021. Т. 64, № 2-2 (759). С. 155161.
Турубаев Р.Р., Шваб А.В. Численное исследование аэродинамики закрученного турбу лентного течения и процесса классификации частиц в вихревой камере центробежного аппарата // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2020. № 65. С. 137-147.
Лукин Е.С., Попова Н.А., Ануфриева Е.В. и др. Современная оксидная керамика и области ее применения // Известия Академии инженерных наук им. А.М. Прохорова. 2014. № 2.С. 30-39.
Лойко В.А., Маркова Л.В., Сёмин Е.В. Исследование покрытий хром-нитрид хрома в сред неуглеродистых низколегированных сталях // Известия Национальной академии наук Беларуси. Сер. физико-технических наук. 2012. № 3. С. 25-30.
Манашев И.Р., Гаврилова Т.О., Шатохин И.М., Зиатдинов М.Х. Технология производства азотированных ферросплавов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Теория и технология металлургического производства. 2019. № 4 (31). С. 4-12.
Cook B.A., Harringa J.L., Lewis T.L., Russell A.M. A new class of ultra-hard materials based on AlMgB14 // Scripta Materialia. 2000. V. 42 (6). P. 597-602.
Evseev N.S., Matveev A.E., Nikitin P.Yu. et al. A theoretical and experimental investigation on the SHS synthesis of (HfTiCN)-TiB2 high-entropy composite // Ceramics International. 2022. V. 48, is. 11. P. 16010-16014.
Шваб А.В., Евсеев Н.С. Моделирование процесса фракционного разделения частиц в пневматическом центробежном аппарате // Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89, № 4. С. 826-836.
Евсеев Н.С., Жуков И.А. Влияние турбулентных пульсаций на процесс фракционного разделения мелкодисперсных порошков нитридов металлов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2021. № 72. С. 70-79.
Зятиков П.Н. Экспериментальные исследования аэродинамики закрученного потока в воздушно-центробежном классификаторе // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2011. № 1 (13). С. 83-92.
