Sלימודים עלTרספורטPמאפיינים שלPאודרEג'קטור מבוסס עלDאובלVאנטוריEהשפעה

מפלט הוונטורי יכול ליצור שדות ואקום להובלת חלקיקים עקב אפקט הוונטורי. ביצועי ההובלה של מפליטי אבקה המבוססים על אפקט ונטורי יחיד וכפול והשפעת מיקום הזרבובית על ביצועי ההובלה נחקרו בהתאמה על ידי השיטה הניסיונית והסימולציה המספרית המבוססת על שיטת הצימוד CFD-DEM. התוצאות הנוכחיות מראות אתמהירות הרוחכניסת החלקיקים גדלה עקב אפקט הוונטורי הכפול, המועיל לחלקיקים לתוךמַזרֵק; הכוח המניע שמפעיל נוזלים על חלקיקים גדל, כלומר ניתן להעביר חלקיקים למרחקים ארוכים; ככל שהזרבובית קרובה יותר לייצוא, כך גדול יותרמהירות הרוחשל כניסת החלקיקים וככל שכוח היניקה המופעל על חלקיקים גדול יותר; ככל שהזרבובית קרובה יותר לייצוא, מספר התצהיר של החלקיקים ב-מַזרֵקהוא; עם זאת, ניתן להפריע לחלקיקים להיכנס לצינור הוונטורי אם הזרבובית קרובה מאוד לייצוא. בנוסף, על מנת להפחית את שקיעת החלקיקים, הפתרון האופטימלי מוצג כאן, כלומר, מיקום הזרבובית הרחק מהיצוא,y∗ = 30 mm.

מבוא

לטכנולוגיית שינוע פניאומטית יתרונות רבים, כגון פריסה גמישה, ללא זיהום אבק, עלות תפעול נמוכה ותחזוקה פשוטה. לפיכך, טכנולוגיית שינוע פנאומטי נמצאת בשימוש נרחב לתעשיות עיבוד נפט, כימיקלים, מתכות, תרופות, מזון ומינרלים. מפלט אבקת ונטורי הוא מוצק גז המבוסס על אפקט ונטורי. כמה מחקרים ניסיוניים ומספריים על מזרק הוונטורי בוצעו בעשור האחרון על מנת להבין את תכונות ההובלה שלו.

חוֹקֵרערכו מחקרים ניסיוניים ומספריים של צינור הסילון על בסיס ונטורי וניתחו את הקשר בין הפרמטרים השונים בשיטות ניסוי ומספריות.חוֹקֵר ביצע סדרה של חקירות ניסיוניות עבור זרימת גז חד פאזי ותערובת גז-פחם דרך הוונטורי, והראתה כי הירידה החדה בלחץ הסטטי וביחס העמסה הנפחי נצפו בתוך הוונטורי.חוֹקֵרביצע מחקר חישובי על התנהגות הזרימה של מזרק גז מוצק בגישה האולריאנית, והראה שמהירות החלקיקים הצירית הממוצעת גדלה תחילה ואז יורדת.חוֹקֵרחקרו התנהגויות של ונטורי גז-מוצק דו-פאזי בשיטות הניסוי והמספריות.חוֹקֵרהשתמשו בשיטת האלמנטים הדיסקרטיים (DEM) כדי לחקור את מזרק הגז-מוצק, והם גילו שהחלקיקים המוצקים מצטברים באופן מובהק ליד החלק התחתון של האזור השמאלי של המזרק בגלל כוח המשיכה של החלקיקים המוצקים והיקף הגז.

המחקרים הנ"ל התמקדו רק במפלט עם מבנה ונטורי אחד, כלומר, אפקט ה-Oneventuri הוזכר במפלט. בתחום מדידת זרימת הגז, נעשה שימוש נרחב במכשיר המבוסס על אפקט כפול להגדלת הפרש הלחצים ולשיפור דיוק המדידה. עם זאת, המפלט עם אפקט הוונטורי הכפול אינו מיושם לעתים קרובות להובלת חלקיקים. אובייקט המחקר כאן הוא מפליט אבקת ונטורי המבוסס על אפקט כפול-ונטורי. המפלט מורכב מזרבובית וצינור ונטורי שלם. גם הזרבובית וגם צינור הוונטורי יכולים ליצור את אפקט הוונטורי, וזה אומר שקיים אפקט כפול ונטורי במפלט. זרימת האוויר במהירות גבוהה מזרימה מהזרבובית של מפלט הוונטורי, היוצר את שדה הוואקום עקב אפקט הוונטורי ומכריחה חלקיקים להיכנס לתא היניקה בהשפעת כוח הכבידה והסחף. לאחר מכן, חלקיקים נעים עם זרימת האוויר.

שיטת הצימוד Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method (CFD-DEM) הופעלה בהצלחה במערכות זרימת גז מוצק מורכבות.חוֹקֵראימצה את שיטת CFD-DEM למודל של זרימת גז-חלקיק דו-פאזי, שלב הגז טופל כרצף ועוצב באמצעות דינמיקת נוזלים חישובית (CFD), תנועת חלקיקים והתנגשויות הודמו עם קוד DEM.חוֹקֵראימצה את גישת ה-CFD-DEM כדי לדמות את זרימת הגז-מוצק הצפופה, DEM הופעלה למודל של שלב החלקיקים הגרגירים וה-CFD הקלאסי משמש כדי לדמות את זרימת הנוזל.חוֹקֵרהציג הדמיות CFD-DEM של מיטה נוזלית מוצק גז והציע מודל גרר חדש.חוֹקֵרפיתח שיטה חדשה לאימות הדמיה של מיטה נוזלית מוצק גז באמצעות CFD-DEM.חוֹקֵריישם את השיטה המשולבת CFD-DEM כדי לדמות את מאפיין זרימת הגז-מוצק בתוך המדיה הסיבית כדי לחקור את השפעת מבנה הסיבים ותכונות החלקיקים על שקיעת חלקיקים וצבירה בתהליך הסינון.

במאמר זה, תכונות ההובלה של מפליטי אבקה המבוססים על אפקט חד-כפול וונטורי והשפעת מיקום הזרבובית על ביצועי ההובלה נחקרו בהתאמה על ידי השיטה הניסיונית והסימולציה המספרית המבוססת על שיטת הצימוד CFD-DEM.

מסקנות

ביצועי ההובלה של מפלטים המבוססים על אפקט יחיד וכפול ונטורי נחקרו בהתאמה על ידי השיטה הניסיונית והסימולציה המספרית המבוססת על שיטת הצימוד CFD-DEM. התוצאות הנוכחיות מראות את עליית מהירות הרוח של כניסת החלקיקים עקב אפקט ונטורי כפול, המועיל לחלקיקים לתוך המזרק. הכוח המניע לחלקיקים על ידי הנוזל גדל, מה שמועיל להעברת חלקיקים למרחקים ארוכים.