ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ АППАРАТОВ С ВЗВЕШЕННЫМ ТРАНСПОРТИРУЕМЫМ СЛОЕМ СРЕДСТВАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
Аппараты с взвешенным транспортируемым слоем (АВТС) относятся к новому перспективному оборудованию для сушки дисперсных материалов в многотоннажных химических и горно-химических производствах. Они работают в активном гидродинамическом режиме при фиктивных скоростях газа, приближающихся к скорости витания частиц среднего диаметра полидисперсного материала. Гидродинамический режим, используемый в АВТС, занимает промежуточное положение между хорошо изученными режимами псевдоожижения и пневмотранспорта, но заметно отличается от них и сравнительно мало изучен. В настоящее время для получения данных для разработки конструкции экспериментальной установки, определения границ изучения гидродинамического режима в АВТС перспективным является использование средств вычислительной гидродинамики (CFD). В связи с этим актуальным является рассмотрение основных подходов к моделированию движения двухфазных потоков (газ-твердое) во взвешенном транспортируемом слое, обоснование и выбор математической модели для расчетов этих аппаратов. В данной работе рассмотрена классификация «имитационных» моделей в зависимости от их применения и описания взаимодействия фаз, выполнен анализ преимуществ и недостатков основных аналитических моделей, сделано обоснование выбора основной модели для описания гидродинамики в АВТС, обосновано применение программного продукта ANSYS CFX, имеющего универсальный CFD код. С учетом особенностей использования ANSYS CFX с применением Eulerian-Eulerian multiphase flow и Particle Transport Modeling выполнено описание гидродинамики АВТС. Полученные результаты подтверждают работоспособность АВТС в заданных условиях процесса и геометрических размерах аппарата.