Применение конечно-объёмного метода решения уравнений гидродинамики для обоснования отдельных параметров пневмосистемы зерноочистительных машин

Цель исследований - обоснование основных параметров двухаспирационной пневмосистемы зерноочистительной машины с одним воздушным потоком, посредством применения конечно-объемного метода решения уравнений гидродинамики. Исследуемая модель пневмосистемы с осадочными камерами, имеющие размеры аналогичные пневмосистеме машин серии ОЗФ имеет один вход воздушного потока, проходные осадочные камеры и горизонтальный канал дорешетной аспирации, один общий выход отработавшего воздушного потока. Созданную замкнутую полую расчетную модель пневмосистемы импортировали в расчетную область программного комплекса. В качестве математической модели выбрали модель турбулентной несжимаемой жидкости, которая предусматривает решение уравнений Навье-Стокса (закон сохранения импульса), уравнения неразрывности (закон сохранения массы воздуха) и уравнение состояния. Для решения уравнений математической модели использовали прямоугольную адаптивную локально измельченную сетку (АЛИС) и метод конечных объемов, в котором уравнения интегрируются по объему каждой ячейки расчетной сетки и по отрезку времени τ. Шаг по времени τ выбирали из условий устойчивости вычислительного алгоритма. В соответствии с результатами моделирования и распределением скоростей воздушного потока, полученного в пневмосистеме, были уменьшены габаритные размеры осадочных камер и длины отражательных перегородок. Длина и глубина осадочной камеры дорешетной аспирации составили 1,1 м и 0,65 м соответственно. Длина отражательной перегородки осадочной камеры дорешетной аспирации уменьшена в 4,0 раза, глубина осадочной камеры канала послерешетной аспирации - до 0,78 м, осадочной камеры канала - на 0,43 м, с одновременным уменьшением длины отражательной перегородки до 0,28 м. Углы установки стенки дна камеры с обеих сторон составили 40⁰ относительно горизонтали. Сопротивление пневмосистемы уменьшенных размеров при холостом режиме работы не превышают 160 Па. Сопротивление пневмосистемы послерешетной аспирации с вертикальным пневмосепарирующим каналом относительно большой длины и тремя плавными поворотами воздушного потока составляет более 90-95 Па.