ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 622.7; 533.6

Технічна механіка, 2023, 4, 104 - 114

ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДВОФАЗНОЇ ТЕЧІЇ В ЕЖЕКТОРІ СТРУМИННОГО МЛИНА З ДОДАТКОВИМ ПІДВЕДЕННЯМ ЕНЕРГОНОСІЯ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.04.104

Ігнатьєв О. Д., Шевельова Г. М.

Ігнатьєв О. Д.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Шевельова Г. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Нові підходи до підготовки та обробки сировини в процесі струминного подрібнення набувають все більшої ваги. Це пов’язано з необхідністю підвищення ефективності подрібнення та зниження витрат енергії, підвищення надійності і тривалості служби обладнання та розширення можливості використання струминного млина в різних галузях. Все це обумовлює важливість розробки та впровадження нових підходів до організації двофазного потоку в каналах струминного млина. Ціль роботи – дослідити спосіб удосконалення організації двофазного потоку в трактах газоструминного млина. Чисельні дослідження двофазної течії в ежекторі струминного млина показали перспективність використання додаткового підведення енергоносія через стінки розгінної трубки ежектора для підвищення ефективності його роботи. Керування газовими потоками в ежекторі млина за рахунок використання енергії додаткових потоків газу дозволяє підвищити швидкість основного потоку на виході з розгінної трубки ежектора та створює захисний шар навколо стінок трубки для запобігання зносу конструкції. А встановлення конічного насадка на кінці розгінної трубки забезпечує безвідривну течію без утворення вихрових зон та рівномірний розподіл швидкостей на виході з ежектора. Розроблено нові рішення та рекомендації щодо підвищення ефективності організації двофазного потоку в каналах газоструминного млина. Наукове значення результатів полягає у розробці газодинамічного способу керування газовими потоками в трактах струминного млина, який забезпечує можливість рівномірного прискорення часток сипучого матеріалу та зменшення зносу конструктивних елементів млина. Практичне значення полягає у розробці рекомендацій щодо підвищення ефективності організації двофазного потоку в трактах газоструминного млина. Область застосування результатів – горно-металургійна, будівельна, хімічна, харчова промисловість і сільське господарство. Результати досліджень будуть використані для подальшої розробки наукових основ вдосконалення газоструминних подрібнювачів.
     

ежектор струминного млина, керування двофазними потоками, чисельне моделювання, підвищення ефективності струминного подрібнення

1. Ameur K., Aidoun Z., Ouzzane M. Modeling and numerical approach for the design and operation of two-phase ejectors. Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 109. Pр. 809–818. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.11.022

2. Ihnatіev O., Shevelova H., Strelnykov H., Blyuss B. Numerical investigation of additional gas supply angle influence on flow in jet mill ejector. E3S Web of Conferences. Essays of Mining Science and Practice. Dnipro,. 2021. Pp. 1–7. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012018. https://doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012018

3. Hakkaki-Fard A., Aidon Z., Ouzzane M. A computational methodology for ejector design and performance maximisation. Energy Conversion and Management. 2015. No 105. Рp. 1291–1302. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.08.070

4. Ihnatіev O., Shevelova H., Strelnykov H., Blyuss B. Numerical study of parameters of unit for supplying additional gas flow in jet mill ejector. E3S Web of Conferences. Essays of Mining Science and Practice. Dnipro, 2022. Pp. 1–6. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012018. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012018

5. Rao S. M. V., Jagadeesh G. Novel supersonic nozzles for mixing enhancement in supersonic ejectors. Applied Thermal Engineering. 2014. No 71. Рp. 62–71. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.06.025

6. Tashtoush B. M., Al-Nimr M. A., Khasawneh M. A. A comprehensive review of ejector design, performance, and applications. Applied Energy. 2019. No 240. Рp. 138–172. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.185

7. Zhu Y., Jiang P. Experimental and numerical investigation of the effect of shock wave characteristics on the ejector performance. International Journal of Refrigeration. 2014. No 40. Рp. 31–42. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2013.11.008

8. Gagan J., Smierciew K., Butrymowicz D., Karwacki J. Comparative study of turbulence models in application to gas ejectors. International Journal of Thermal Sciences.2014. Vol. 78. Pp. 9–15. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2013.11.009

9. Besagni G., Inzoli F. Computational Fluid-Dynamics Modeling of Supersonic Ejectors: Screening of Turbulence Modeling Approaches. Applied Thermal Engineering. 2017. Vol. 117. Pp. 122–144. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.02.011

10. Mazzelli F., Little A. B., Garimella S., Bartosiewicz Y. Computational and Experimental Analysis of Supersonic Air Ejector: Turbulence Modeling and Assessment of 3D Effects. International Journal of Heat and Fluid Flow. 2015. Vol. 56. Pp. 305–316. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2015.08.003

Copyright (©) 2023 Ігнатьєв О. Д., Шевельова Г. М.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка