MODELAREA MISCARII BIFAZICE IN CICLOANE

RADU ELENA MONICAGRUPA 2313

Cuprins:

Introducere Tipuri de miscari ce se dezvolta intr-un ciclon Modelul curgerii gazului si dinamica particulei de praf

in ciclon

-Modelul curgerii gazului

-Modelarea miscarii particulei de praf in ciclon.Caracteristicile miscarii particulei de praf in ciclon pentru diferite ipoteze de calcul

Introducere

Ciclonul este o componentă a instalaţiilor de desprăfuire, cu cea mai largă utilizare în

practică, având în principal rolul de a reţine praful industrial de dimensiuni mari cu un randament foarte bun şi cost redus, iar pentru prafurile fine, poate constitui o primă treaptă de separare foarte avantajoasă. Eficienţa cicloanelor depinde de forma şi dimensiunile lor geometrice, de caracteristicile prafului şi ale amestecului bifazic gaz-praf la intrarea în ciclon.

Tipuri de miscari ce se dezvolta intr-un ciclon

Există cicloane de diferite forme, dar ciclonul cu curgere inversată, reprezentat

în figura 1, este modelul utilizat cel mai mult în industrie, iar din punct de vedere

al traiectoriei amestecului de gaz cu praf, cicloanele sunt separatoare inerţiale în curenţi curbilinii.

Fig.1. Tipuri de mişcări ce se dezvoltă într-un ciclon

Este esenţială legătura dintre forma geometrică a ciclonului şi eficienţa sa, dată decomplexitatea curgerii aerodinamice existente în aceste aparate de

separare a prafului (fig.1). În acest sens se studiază mişcarea amestecului bifazic aer-praf în ciclon.

Modelul curgerii gazului

Profilul vitezei tangenţiale a gazului pentru zona de separare efectivă a prafului în ciclonul cu intrare tangenţială dreptunghiulară şi curgere inversată,se poate exprima prin:

-relaţia :wR=k-relatia data de Mothes si Loffler,care considera peretele ciclonului cu rugozitate,se

exprima astfel:Q=(ab)w0

Modelarea miscarii particulei de praf in ciclon.Caracteristicile miscarii particulei de praf in ciclon pentru diferite ipoteze de calcul.

Studiul dinamicii particulei de praf se realizează într-o secţiune transversală a ciclonului, în raport cu sistemul de coordonate polare, analizând 2 cazuri reprezentative:

-Cazul 1-modelul de calcul considerat a fi unul dintre cele mai simple din literatura de specialitate.

-Cazul 2-modelul de calcul complex obtinut prin eliminarea simplificarilor semnificative din cele mai reprezentative modele de calcul din literatura de specialitate.

Aceste două cazuri au ca ipoteze comune: particula de praf este de formăsferică; mişcarea particulei nu este influenţată de prezenţa particulelor vecine;componenta tangenţială a vitezei particulei de praf este egală cu componenta

tangenţială a vitezei gazului(aerului):

Componenta radiala a vitezei gazului este neglijabila;viteza curgerii gazului este constanta pe inaltimea ciclonului si se diferentiaza prin urmatoarele:

Cazul 1:-nu se tine seama de forta de rezistenta la inaintare in curgerea radiala,F

-nu se aplica coeficientul lui Cunningham Cc [-] la legea lui Stokes

Cazul 2 :-se tine seama de forta de rezistenta la inaintare in curgerea radiala,F

-se aplica coeficientul lui Cunningham Cc[-] la legea lui Stokes ale carei valori se determina prin interpolare pentru diferite dimensiuni ale particulei de praf cuprinse in intervalul granulometric [0.01μm ;100μm]

Concluzii