Численное моделирование двухфазного потока в пневмосмесителе непрерывного действия

Качаев А.Е.

Всероссийский научно-исследовательский институт орошения и сельхозводоснабжения «Радуга», Коломна

Орехова Т.Н., Строкова В.В., Уральский А.В.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Белгород

Ключевые слова: пневмосмеситель, частица, несущая среда, смешение, двухфазный поток, смесительная камера, цифровой двойник.

Аннотация. В настоящем исследовании смоделировано движение двухфазного потока с различными по форме частицами численными методами в программе SolidWorks Simulation. В процессе исследования установлены параметры средних скоростей несущей среды и частиц в потоке на входе в смесительную камеру и на выходе из нее. Подтверждена идентичность уравнений математической модели вихревого движения двухфазного потока внутри смесительной камеры пневмосмесителя с идентичностью траекторий и скоростей двухфазного потока, смоделированного в программе SolidWorks Simulation. Проведена верификация математической модели вихревого движения двухфазного потока с результатами численного моделирования двухфазного потока в пневмосмесителе с помощью расчетного комплекса SolidWorks Simulation. Установлено, что расхождение между численными методами моделирования и математическими (аналитическими) не превышает для несущей среды – 8,55%, а для частиц различной формы – 5,70%.

Numerical modeling of two-phase flow in a continuous pneumatic mixer

Kachaev A.E.

All-Russian Research Institute of Irrigation and Agricultural Water Supply "Raduga", Kolomna

Orekhova T.N., Strokova V.V., Uralsky A.V.

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, Belgorod

Keywords: pneumatic mixer, particle, carrier phase, mixing, two-phase flow, mixing chamber, digital twin.

Abstract. In this study, the motion of a two-phase flow with particles of various shapes was simulated using numerical methods in the SolidWorks Simulation program. In the course of the study, the parameters of the average velocities of the carrier medium and particles in the flow at the inlet and outlet of the mixing chamber were determined. The identity of the equations of the mathematical model of the vortex motion of a two-phase flow inside the mixing chamber of a pneumatic mixer with the identity of the trajectories and velocities of the two-phase flow simulated in the SolidWorks Simulation program was confirmed. The verification of the mathematical model of the vortex motion of a two-phase flow with the results of numerical simulation of a two-phase flow in a pneumatic mixer was carried out using the SolidWorks Simulation calculation complex. It was found that the discrepancy between the numerical and mathematical (analytical) modeling methods does not exceed 8.55% for the carrier medium and 5.70% for particles of various shapes.