Исследование поведения частиц в потоке — различия между версиями
(→Цель работы) |
(→План работы по проекту) |
||
| Строка 24: | Строка 24: | ||
Эти экспериментальные данные могут быть использованы для описания разрушения в рамках метода дискретных элементов. В DEM модели каждый отдельный кластер частиц должен моделироваться как одна целая сферическая частица, свойства которой должны соответствовать реальному кластеру. Разрушение кластера зависит от условий заданных в аппарате. DEM моделирование должно быть связано с методами вычислительной гидродинамики (CFD), которая описывает течение жидкой фазы в расчетной области. Основной задачей работы является исследование балланса массы при столкновении с учетом диссипации энергии. Диссипация может быть определена экспериментально с помощью опытов на удар, падение или сжатие. Механизм разрушения может быть подробно рассмотрен с помощью высокоскоростной камеры. | Эти экспериментальные данные могут быть использованы для описания разрушения в рамках метода дискретных элементов. В DEM модели каждый отдельный кластер частиц должен моделироваться как одна целая сферическая частица, свойства которой должны соответствовать реальному кластеру. Разрушение кластера зависит от условий заданных в аппарате. DEM моделирование должно быть связано с методами вычислительной гидродинамики (CFD), которая описывает течение жидкой фазы в расчетной области. Основной задачей работы является исследование балланса массы при столкновении с учетом диссипации энергии. Диссипация может быть определена экспериментально с помощью опытов на удар, падение или сжатие. Механизм разрушения может быть подробно рассмотрен с помощью высокоскоростной камеры. | ||
| − | == План работы | + | == План работы == |
| − | # | + | # Исследование газодинамики двухфазного потока пневматической пушки |
| − | # | + | #* Построение компьютерной модели пневматической пушки и разбиение ее на сетку |
| − | # | + | #* Моделирование во Fluent движение потока воздуха в трубе и обтекание им стенки |
| − | #* | + | #* Построение силы сопротивления с помощью полученных скоростей воздуха из расчета в Fluent |
| − | #* | + | #* Расчет движения частиц в пневматической пушке под действием силы сопротивления |
| − | # | + | #* Сопряженный расчет в Fluent и EDEM |
| − | # | + | # Исследование разрушения частиц |
| − | # | + | #* Подготовка пробы |
| − | # | + | #* Испытание на удар зерен кофе и измельченного кофе с помощью пневматической пушки |
| − | # | + | #* Нахождение функции распределения и плотности распределения частиц |
| − | # | + | #* Определение зависимости скоростей частиц от скорости воздуха |
| + | #* Нахождение вероятности разрушения частиц в зависимости от кинетической энергии удара | ||
== См. также == | == См. также == | ||
Версия 01:22, 26 июня 2012
Описание
Данная работа выполняется в рамках Гамбургского проекта при поддержке стипендиальной программы "Леонард Эйлер" немецкой службы академических обменов (DAAD).
Участники
Стипендиат: Е. Витохин
Руководители со стороны СПбГПУ: А.М. Кривцов, В.А. Кузькин
Руководители со стороны ТУГХ: С. Хайнриш, С. Антонюк
Цель работы
Рассмотрим случай полета частицы или агломерата частиц в потоке и последующее столкновение его с жесткой преградой. Необходимо исследовать: 1) вероятность разрушения, 2) распределение фрагментов частиц по размерам в зависимости от кинетической энергии удара, 3) области энергии разрушения, 4) зависимость скорости воздуха от координаты в экспериментальной установке, 5) скорости частиц в зависимости от пути, 6) зависимость скорости частиц от скорости воздуха.
Выше перечисленные цели будут достигаться с помощью экспериментов и численного моделирования.
Аннотация
В рамках данной работы необходимо исследовать деформационное поведение кластера частиц при ударе о твёрдую стенку. В качестве материала для этого исследования может быть использованы частицы из Al2O3 с диаметром 1 мм. В кластер также входит связующее из метилцелюлозы. Вероятность и механизм разрушения могут быть определены с помощью пневматической пушки (рис.) в зависимости от энергии столкновения. Прибор позволяет производить как прямое, так и косое столкновение со скоростями удара в интервале от 5 до 40 м/с.
Эти экспериментальные данные могут быть использованы для описания разрушения в рамках метода дискретных элементов. В DEM модели каждый отдельный кластер частиц должен моделироваться как одна целая сферическая частица, свойства которой должны соответствовать реальному кластеру. Разрушение кластера зависит от условий заданных в аппарате. DEM моделирование должно быть связано с методами вычислительной гидродинамики (CFD), которая описывает течение жидкой фазы в расчетной области. Основной задачей работы является исследование балланса массы при столкновении с учетом диссипации энергии. Диссипация может быть определена экспериментально с помощью опытов на удар, падение или сжатие. Механизм разрушения может быть подробно рассмотрен с помощью высокоскоростной камеры.
План работы
- Исследование газодинамики двухфазного потока пневматической пушки
- Построение компьютерной модели пневматической пушки и разбиение ее на сетку
- Моделирование во Fluent движение потока воздуха в трубе и обтекание им стенки
- Построение силы сопротивления с помощью полученных скоростей воздуха из расчета в Fluent
- Расчет движения частиц в пневматической пушке под действием силы сопротивления
- Сопряженный расчет в Fluent и EDEM
- Исследование разрушения частиц
- Подготовка пробы
- Испытание на удар зерен кофе и измельченного кофе с помощью пневматической пушки
- Нахождение функции распределения и плотности распределения частиц
- Определение зависимости скоростей частиц от скорости воздуха
- Нахождение вероятности разрушения частиц в зависимости от кинетической энергии удара
