Математическое описание динамики центробежного двухфазного потока в помольной камере дезинтегратора

Abstract

Рациональное управление режимами работы оборудования в производстве строительных материалов возможно только в случае математического описания различных технологических процессов. Последовательность расчетных методик определения конструктивно-технологических параметров помольного оборудования позволяет численно представить результаты расчетов рациональных режимов его работы. В исследовании представлено математическое описание динамики двухфазного потока внутри помольной камеры дезинтегратора, с помощью которого можно определить скоростные характеристики режимов его работы для материалов с различными физико- механическими свойствами. Установлен характер изменения тангенциальных составляющих скоростей двухфазного потока: определен диапазон текущего радиуса помольной камеры Ri, при котором продолжается рост радиальных составляющих скоростей несущего потока и частиц измельчаемого материала. В результате математического моделирования подтверждено, что с ростом концентрации пылевидных частиц в увеличивающемся объеме помольной камеры происходит снижение значения тангенциальной составляющей скорости динамического двухфазного потока по отношению к максимальным параметрам при Ri = 0,15 м в среднем на 15,5 %. Определено, что максимальные значения скоростей для тангенциальной составляющей находятся в пределе по Ri = 0,1–0,15 м и составляют для воздушной среды 131 м/с, а для средневзвешенной частицы с dср = 40 мкм – 127,5 м/с. В процессе разработки математического описания установлено, что в диапазоне Ri = 0,15–0,3 м прирост радиальных составляющих скоростей воздушной несущей среды и средневзвешенного потока частиц составляет около 14,5 %, что, в свою очередь, свидетельствует о росте кинетической энергии измельчаемых частиц при движении динамического двухфазного потока от центра к периферии помольной камеры дезинтегратора.