In diesem #SimulationFriday untersuchen wir die Dynamik industrieller Gaszyklone mit Hilfe eines Simulationsansatzes, der üblicherweise auf diese Art von Problemen angewendet wird. Die Methode der Zwei-Wege-Kopplung berücksichtigt die Wechselwirkung zwischen Gas- und Feststoffphasen, ohne die Partikel-Partikel-Wechselwirkungen einzubeziehen, und schafft ein Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Rechenzeit, wenn sie mit entsprechender Zyklon-Expertise verbunden wird.
Zwei-Wege-Kopplung bei der Modellierung von Zyklonen
Die praktische Erfahrung mit Zyklonen hat gezeigt, dass sich Feststoffe unter bestimmten geometrischen und betrieblichen Bedingungen ansammeln, oft in ringförmigen Mustern in der Nähe des Zyklondaches oder des Übergangs vom zylindrischen zum konischen Abschnitt. Wenn die Feststoffbeladung in einem bestimmten Bereich zunimmt, erhöht sich der Strömungswiderstand für das Gas, so dass das Gas um diese dichten Feststoffbereiche herumströmt und die lokalen Gasgeschwindigkeiten verringert werden. Wenn diese Ansammlungen eine kritische Masse erreichen, kommt es in Abhängigkeit von den Widerstandskräften des umgebenden Gases zu einem periodischen Ausfall des Feststoffinhalts.
Während dieses Phänomen bei Standard-Zyklonanwendungen möglicherweise nicht bemerkt wird, kann dieses instationäre Verhalten, das zu einem Abfall der Gesamtabscheideleistung führt, aus Sicht der Emissionen oder Vibrationen kritisch sein. Es ist beruhigend zu wissen, dass CFD solche Phänomene zuverlässig abbildet und somit eine Plattform für technische Lösungen bietet.
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