Wykorzystanie technik modelowania numerycznego w celu optymalizacji odpylaczy cyklonowych stosowanych w przemyśle cementowym

• Autorzy: Wasilewski M. , Duda J.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical modeling techniques to optimization of cyclone dust separators operated in the cement industry

• Konferencja: XIV Konferencja Ochrona Środowiska : przepisy, rozwiązania, interpretacje, trendy
• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule dokonano analizy wyników modelowania numerycznego przepływu w odpylaczu cyklonowym z wykorzystaniem pakietu ANSYS Fluent, w celu optymalizacji konstrukcji cyklonów. Zbadano wpływ ukształtowania elementów konstrukcyjnych na parametry cechujące wydajność tych separatorów – skuteczność separacji ciała stałego i spadek ciśnienia. W obliczeniach wykorzystano model turbulencji RSM, który posłużył do modelowania przepływu turbulentnego o wysokich zawirowaniach. Trajektorie cząsteczek obliczono za pomocą modelu fazy dyskretnej (DPM).

EN

The paper comprises analysis of results from numerical modeling of flow in cyclone dust separators with use of the ANSYS Fluent software package with the aim to optimize design of cyclones. The study is focused on investigation how shapes of structural components may affect parameters that are decisive for performance of such separators, i.e. separation efficiency (gain) of solids and pressure drop. The completed computations assumes implementation of the Reynolds Stress Model (RSM) that was used for modeling of turbulent flow with formation of intense vortexes. Trajectories of particles were determined by means of the Discrete Phase Model (DPM).

Słowa kluczowe

PL

odpylacze cyklonowe; skuteczność odpylania; spadek ciśnienia; modelowanie zjawisk przepływowych

EN

cyclone dust separator; dust separation efficiency; pressure drop; modeling of flow phenomena

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 67, nr 10
• Strony: 985--994
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wasilewski M.

• Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska, Opole

autor

Duda J.

• Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska, Opole

Bibliografia

• 1. Duda J.: Badania izotopowe przepływu materiału w nowoczesnym piecu obrotowym pracującym metodą suchą. Prace IMMB 1994, 13, 105-112.
• 2. Wasilewski М., Duczkowska-Kądziel A., Duda J.: Wykorzystanie nowoczesnych technik modelowania numerycznego w celu minimalizacji spadku ciśnienia w odpylaczach cyklonowych stosowanych w procesie wypalania klinkieru. Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji 2013, t. II, cześć 5, 687-696.
• 3. Su Y., Zheng A., Zhao B.: Numerical simulation of effect of inlet configuration on square cyclone separator performance. Powder Technology 2011, część 210,293-303.
• 4. Wan G., Sun G., Xue X., Shi М.: Solids concentration simulation of different size particles in a cyclone separator. Powder Technology 2008, część 183,94-104.
• 5. Wang B., Xu D.L., Chu K.W., Yu A.B.: Numerical study of gas-solid flow in a cyclone separator. Applied Mathematical Modelling 2006, część 30, 1326-1342.
• 6. Ferziger J.H., Peric М.: Computational Methods For Fluid Dynamics. Springer 2002.
• 7. Dobrowolski B., Nowosielski G.: Modelowanie zjawisk przepływowych w odsiewaczu młyna wentylatorowego. Inżynieria Chemiczna i Procesowa 2004, 25, 2097-2194.
• 8. Gryboś R.: Podstawy mechaniki płynów. PWN, 1998.
• 9. Pantakar S.V: Numerical heat transfer and fluid flow. Hemisphere Publishing Corporation, Washington, 1980.
• 10. Cristea E.D., Malfa E., Coghe A.: 3-D Numerical simulation and measurement of strongly swirling heavy dust-laden flow inside a cyclone separator. 3rd International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements, May 27-29 1996, Crete.
• 11. Meier H., Mori М.: Anisotropic behavior of the Reynolds stress in gas and gas-solid flows in cyclones. Powder Technology 1999, część 101,108-119.
• 12. Kozołub P, Adamczyk W., Białecki R., Węcel G.: Numerical estimation of the particle collection efficiency of a cyclone separator. XX Polish Fluid Mechanics Conference, Gliwice, 2012.
• 13. Parihar A.K.S., Joshi Ch., Sridhar G.: The performance of cyclones in producer gas cleaning: experimental and modeling studies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy 2012, 1-18.