Sstudi suTtrasportoPproprietà diPpolvereEeiettore basato suDdoppioVenturiEeffetto

L'eiettore Venturi può formare campi di vuoto per trasportare particelle grazie all'effetto Venturi. Le prestazioni di trasporto degli eiettori di polvere basati sull'effetto Venturi singolo e doppio e l'influenza della posizione dell'ugello sulle prestazioni di trasporto sono state studiate rispettivamente mediante il metodo sperimentale e la simulazione numerica basata sul metodo di accoppiamento CFD-DEM. I risultati attuali mostrano ilvelocità del ventodell'ingresso delle particelle aumenta a causa dell'effetto doppio Venturi, che è vantaggioso per le particelle all'internoiniettore; la forza motrice esercitata sulle particelle dal fluido aumenta, il che significa che le particelle possono essere trasportate a lunga distanza; più l'ugello è vicino all'esportazione, maggiore è ilvelocità del ventodell'ingresso delle particelle e maggiore è la forza di aspirazione esercitata sulle particelle; quanto più l'ugello è vicino all'esportazione, tanto minore è il numero di deposizione di particelle neliniettoreÈ; tuttavia, le particelle possono essere ostacolate nel tubo Venturi se l'ugello è molto vicino all'uscita. Inoltre, per ridurre la deposizione di particelle, qui viene presentata la soluzione ottimale, ovvero la posizione dell'ugello lontano dall'esportazione,y∗ = 30 mm.

introduzione

La tecnologia di trasporto pneumatico ha molti vantaggi, come layout flessibile, assenza di inquinamento da polvere, bassi costi operativi e semplice manutenzione. Pertanto, la tecnologia di trasporto pneumatico è ampiamente utilizzata nelle industrie petrolifere, chimiche, metallurgiche, farmaceutiche, alimentari e di lavorazione dei minerali. L'eiettore di polvere Venturi è quello gas-solido basato sull'effetto Venturi. Nell'ultimo decennio sono stati condotti alcuni studi sperimentali e numerici sull'iniettore Venturi per comprenderne le proprietà di trasporto.

Ricercatoreha condotto studi sperimentali e numerici del tubo a getto basato su Venturi e ha analizzato la relazione tra i diversi parametri con metodi sperimentali e numerici.Ricercatore ha effettuato una serie di indagini sperimentali sia per i flussi di gas monofase che per quelli di miscele gas-carbone attraverso il venturi e ha dimostrato che all'interno del venturi si osservavano forti diminuzioni della pressione statica e del rapporto di carico volumetrico.Ricercatoreha effettuato uno studio computazionale sul comportamento del flusso per un iniettore gas-solido mediante l'approccio euleriano, dimostrando che la velocità assiale media nel tempo delle particelle aumenta prima e poi diminuisce.Ricercatorestudiato i comportamenti di un Venturi bifase gas-solido con metodi sperimentali e numerici.Ricercatorehanno utilizzato il metodo degli elementi discreti (DEM) per studiare l'iniettore gas-solido e hanno scoperto che le particelle solide si accumulano distintamente vicino al fondo della regione sinistra dell'iniettore a causa della gravità delle particelle solide e della circonferenza del gas.

Gli studi di cui sopra si sono concentrati solo sull'eiettore con una struttura Venturi, vale a dire nell'eiettore è stato menzionato l'effetto venturi singolo. Nel campo della misurazione del flusso di gas, il dispositivo a doppio effetto è ampiamente utilizzato per aumentare la differenza di pressione e migliorare la precisione di misurazione. Tuttavia, l'eiettore con effetto doppio Venturi non viene spesso utilizzato per trasportare particelle. L'oggetto della ricerca qui è l'eiettore di polvere Venturi basato sull'effetto doppio Venturi. L'eiettore è costituito da un ugello e da un intero tubo Venturi. Sia l'ugello che il tubo Venturi possono generare l'effetto Venturi e ciò significa che nell'eiettore esiste un effetto doppio Venturi. Il flusso d'aria con getti ad alta velocità dall'ugello dell'eiettore Venturi, che forma il campo del vuoto a causa dell'effetto Venturi e forza le particelle ad entrare nella camera di aspirazione sotto l'influenza della gravità e del trascinamento. Quindi, le particelle si muovono con il flusso d'aria.

Il metodo di accoppiamento CFD-DEM (Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method) è stato impiegato con successo in complessi sistemi di flusso gas-solido.Ricercatoreha adottato il metodo CFD-DEM per modellare il flusso bifase gas-particelle, la fase gassosa è stata trattata come un continuo e modellata con la fluidodinamica computazionale (CFD), il movimento delle particelle e le collisioni sono stati simulati con il codice DEM.Ricercatoreha adottato l'approccio CFD-DEM per simulare il flusso gas-solido denso, il DEM è stato impiegato per modellare la fase delle particelle granulari e il CFD classico è utilizzato per simulare il flusso del fluido.Ricercatoreha presentato simulazioni CFD-DEM di un letto fluidizzato gas-solido e ha proposto un nuovo modello di resistenza.Ricercatoresviluppato un nuovo metodo per la validazione della simulazione di un letto fluidizzato gas-solido tramite CFD-DEM.Ricercatorehanno applicato il metodo accoppiato CFD-DEM per simulare le caratteristiche del flusso gas-solido all'interno del mezzo fibroso per studiare l'influenza della struttura della fibra e delle proprietà delle particelle sulla deposizione e l'agglomerazione delle particelle nel processo di filtrazione.

In questo articolo, le proprietà di trasporto degli eiettori di polvere basate sull'effetto Venturi singolo e doppio e l'influenza della posizione dell'ugello sulle prestazioni di trasporto sono state studiate rispettivamente mediante il metodo sperimentale e la simulazione numerica basata sul metodo di accoppiamento CFD-DEM.

Conclusioni

Le prestazioni di trasporto degli eiettori basati sull'effetto Venturi singolo e doppio sono state studiate rispettivamente mediante il metodo sperimentale e la simulazione numerica basata sul metodo di accoppiamento CFD-DEM. I risultati attuali mostrano che la velocità del vento di ingresso delle particelle aumenta a causa dell'effetto doppio Venturi, che è vantaggioso per le particelle nell'iniettore. La forza trainante delle particelle da parte del fluido è aumentata, il che è vantaggioso per il trasferimento delle particelle a lunga distanza.