Hengeres tartályban erősen forgó áramlás numerikus vizsgálata
Az iparban számos helyen találkozhatunk hengeres tartályban erősen forgó áramlással, pl. hidrociklonokban, keverőkben. Példaként, a széntüzelésű erőművekben keletkezett por és hamu vízzel történő elkeverése ún. sűrűzagy keverőkben történik, és ezt a technológia folyamatot követően a közeg már szállítható és ülepíthető lesz. Ezekben a keverőkben lezajlódó áramlástechnikai folyamatok megértése, leírása még ma is kutatott terület.
A dolgozat egy valós geometriájú sűrűzagykeverő arányosan kicsinyített modelljének numerikus szimulációjával foglalkozik ANSYS CFX környezetben. A keverő hengeres részében két, tangenciálisan belépő folyadéksugár forgatja a folyadéktestet és egy csonkakúpból álló alsó részből történik a közeg elvezetése. A vizsgálatok kitérnek a numerikus modell térbeli felbontására, az alkalmazott (pl. SST – 2 egyenletes, BSL – 6 egyenletes) turbulenciamodellekre és a numerikus sémákra, célzottan a fellelhető szakirodalom alapján.
A valós ipari keverőben áramló közeg nemnewtoni reológiájú, de a vizsgálatok első lépéseként vízzel történtek a számítások. Az itt szerzett tapasztalatok után, hatványfüggvény szerint viselkedő folyadékkal (Carbopol 971 oldattal, ami reológiáját tekintve hasonló az ipari zagyhoz) is elvégeztem a szimulációkat.
A dolgozat célkitűzése a szükséges numerikus beállítások tisztázása illetve az axiális és tangenciális sebességprofilok meghatározása, amelyhez validáció céljából rendelkezésre állnak LDV mérőrendszer segítségével elvégzett kutatási eredmények.
szerző
-
Csippa Benjamin
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Csizmadia Péter
egyetemi adjunktus, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
