Numerical study of a swirled turbulent flow in the separation zone of a centrifugal air separator

Shvab, A. V.; Zyatikov, Pavel; Sadretdinov, Sh. R.; Chepel, A. G.

doi:10.1007/s10808-010-0026-x

Cited by 5 publications

(3 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The reliability and efficiency of the developed method were tested by test and numerical calculations [8] and by comparing them with experimental data [9] obtained in the case of turbulent flow between plane-parallel disks in the direction from the periphery to the rotation axis. Figure 2 shows the experimental data [9] and the calculated dependence of the dimensionless radial velocity component u r on the dimensionless coordinate z at various distances from the rotation axis.…”

Section: Calculation Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Effects of gas flow and turbulent diffusion on the centrifugal classification of fine particles

Shvab

Sadretdinov

Brendakov

2012

J Appl Mech Tech Phy

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Tthe mass movement of fine particles and changes in their trajectories under the effect of centrifugal, gravitational, and aerodynamic forces is studied by numerical modeling of turbulent swirling flow. The effect of turbulent migration of solid particles due to pulsating gas flow velocities on the aerodynamics of particles and, consequently, on the efficiency of the process of separation of particles by size is analyzed. The studies revealed the behavior laws of probability curve of separation of particles by size and showed the effect of regime and geometric parameters on the process of classification of fine powders.There are various methods of separating finely dispersed media, the most promising of which are centrifugal pneumatic methods, allowing a significant improvement in production intensity and a reduction of energy consumption and making the process of producing powder products more environmentally friendly.Centrifugal air separation of particles is a very complex process that depends on a number of physical, structural, and operational characteristics. In general, the motion of an ensemble of polydisperse particles is determined by the force interaction of the particles with gas flow, the exchange of momentum in collisions of particles with each other, the effect of the geometry and walls of the device, the effect of pulsations of the carrier medium due to turbulence, and other physicomechanical phenomena. It is known that such motion of two-phase flow is both deterministic and random in nature.The most important parameter affecting the process of centrifugal separation of particles by size is the volume concentration of the solid phase in the gas flow. Experimental and theoretical studies have shown that high efficiency of size separation of particles can be achieved only at small volume concentrations of the solid phase. This allows one to simplify the mathematical formulation of the problem under study. Indeed, the interaction of solid particles and the force effect of the particles on the carrier flow can be neglected at small concentrations of the solid phase [1]. At the same time, fine particles are involved in the pulsating motion of the gas phase in turbulent swirling flow. This phenomenon of turbulent migration of particles violates the deterministic nature of their motion and causes a stochastic distribution of particles in the vortex chamber, thereby reducing the efficiency of their separation by size [2]. Therefore, these effects should be taken into account when constructing a mathematical model for the centrifugal separation of fine solid particles. PHYSICAL FORMULATION OF THE PROBLEMThe process of separation of particles by size can be described by Tromp's separation curve, which characterizes the probability of particles falling into the fine or coarse fractions. The critical particle size δ * , which controls

show abstract

Section: Calculation Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Relation (8) can be written in projections on the axes of the cylindrical coordinate system in finite increments:…”

Section: Modeling Of Nonstationary Motion Of Particles and The Procesmentioning

confidence: 99%

Effects of gas flow and turbulent diffusion on the centrifugal classification of fine particles

Shvab

Sadretdinov

Brendakov

2012

J Appl Mech Tech Phy

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Первая группа аппаратов не имеет в своей конструкции подвижных элементов, вторая, соответственно, имеет. Центробежные классификаторы предназначены для фракционирования частиц с граничным зерном, как правило, более 10-20 мкм [17,18].…”

unclassified

Экспериментальное Определение Гидравлического Сопротивления Упрощенной Модели Мультивихревого Классификатора С Соосно Расположенными Трубами

Зинуров¹,

Мадышев²,

Каюмова³

et al. 2022

Ползуновский Вестник

View full text Add to dashboard Cite

https://orcid.org/0000-0002-5980-3188 Аннотация. Важной задачей при производстве мелкодисперсного сыпучего материала на основе силикагеля является получение узкой фракции порошка требуемой дисперсности. Существующие аппараты ввиду требуемой дисперсности сыпучего порошка, технологических и других параметров не всегда позволяют это осуществлять. В работе рассмотрены различные классификаторы. Показаны их недостатки для проведения фракционирования сыпучего материала на основе силикагеля на предприятии «Салаватский катализаторный завод». Авторами работы была предложена конструкция мультивихревого классификатора для получения порошка размером от 10 до 40 мкм. Целью данной работы является получение экспериментальной зависимости гидравлического сопротивления упрощенной модели мультивихревого классификатора от средней скорости движения газового потока. Представлены 3 упрощенные модели мультивихревого классификатора. Представлена схема экспериментальной установки. Описана методика проведения экспериментов. На основе проведенной работы были сделаны следующие выводы: 1) потери давления в упрощенных моделях мультивихревого классификатора составляют от 6 до 670,5 Па при входной средней скорости газового потока от 4,1 до 23,6 м/с; 2) максимальное гидравлическое сопротивление соответствует первой модели с наибольшим количеством местных сопротивленийпрямоугольных щелей; 3) получены уравнения гидравлического сопротивления и коэффициентов гидравлического сопротивления от средней скорости движения газового потока для 3 моделей мультивихревого классификатора; 4) качественно получено, что существует критический эквивалентный диаметр межтрубного пространства, отражающий начало разрушения вихревой структуры в мультивихревом классификаторе. Данный фактор приводит к увеличению гидравлического сопротивления аппарата.

show abstract

PIV measurements and a CFD benchmark study of a screen under fan-induced swirl conditions

Bengoechea¹,

Antón²,

Larraona³

et al. 2014

International Journal of Heat and Fluid Flow

View full text Add to dashboard Cite

Numerical study of a swirled turbulent flow in the separation zone of a centrifugal air separator

Cited by 5 publications

References 5 publications

Effects of gas flow and turbulent diffusion on the centrifugal classification of fine particles

Effects of gas flow and turbulent diffusion on the centrifugal classification of fine particles

Экспериментальное Определение Гидравлического Сопротивления Упрощенной Модели Мультивихревого Классификатора С Соосно Расположенными Трубами

PIV measurements and a CFD benchmark study of a screen under fan-induced swirl conditions

Contact Info

Product

Resources

About