Исследование влияния массовой производительности на качество работы центробежного сепаратора продуктов биоконверсии

Приоритетным направлением развития агропромышленного комплекса является создание нового и усовершенствование существующего технологического оборудования и технологий биоконверсии. Отделение выращенной биомассы от сопутствующих материалов является одной из основных технологических операций получения готового продукта. Поэтому разработка сепаратора продуктов биоконверсии является актуальной задачей. Одним из перспективных направлений повышения эффективности центробежных сепараторов является поведение дисперсного потока. Поведение дисперсного потока в сепараторах определяется множеством конструктивных и технологических параметров, таких как траектория движения частицы жидкости, осевая мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере, радиальная мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере, тангенциальная мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере. В работе исследовано следующее: кинематика потока частиц твёрдой фракции технологического материала в центробежном сепараторе при тангенциальном расположении входного патрубка; влияние массовой производительности на качество работы сепаратора продуктов биоконверсии. При физико-математическом описании гидродинамики потока в качестве модели технологического материала была применена лагранжева модель Discrete Phase Model (модель дискретной фазы DPM) с использованием математической модели на основе системы уравнений Навье-Стокса, осредненной по Рейнольдсу. В процессе исследования кинематики потока использовался пакет универсальной программной системы метода конечно-элементного анализа ANSYS Fluent. Получены траектории движения и изолинии осевой, радиальной и тангенциальной составляющих скоростей потока частиц твёрдой фракции технологического материала центробежного сепаратора продуктов биоконверсии при разной массовой производительности центробежного сепаратора. Обоснован выбор величины массовой производительности центробежного сепаратора для заданных условий исследования.