Modellierung des Einflusses von Partikelagglomeration und -bruch für eine verbesserte numerische Berechnung von Gaszyklonen

模拟颗粒团聚和破碎的影响，以改进气体旋流器的数值计算

• 批准号: 26743416
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Martin Sommerfeld
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Verfahrenstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/26743416?language=en
• 关键词: Modellierung; des; Einflusses; von; Partikelagglomeration

Es sollen numerische Verfahren zur Berechnung und Auslegung von Gaszyklonen weiterentwickelt werden. Neben der Berechnung lokaler (mittlere Partikelgröße, mittlere Partikelgeschwindigkeit) und integraler Größen (Trenngradkurve, Druckverlust) sollen vor allem Bereiche im Inneren des Zyklons identifiziert werden, in denen Agglomerations- und Bruchvorgänge die Partikelgrößenverteilung der dispersen Phase beeinflussen. Da die Größe der Partikel einen signifikanten Einfluss auf das Abscheideverhalten hat, ergäbe sich ein wertvolles Hilfsmittel für die Auslegung und Verbesserung von Zyklonen. Die Simulationen sollen mit Hilfe des bekannten Euler/Lagrange-Verfahrens durchgeführt werden, da dieser Ansatz eine getrennte Betrachtung verschiedener Partikelgrößenklassen erlaubt. Die Zeitabhängigkeit der Strömung soll durch ein neues, numerisch effizientes quasi-instationäres Kopplungsverfahren für beide Phasen erfasst werden. Aufgrund der anisotropen Turbulenz im Inneren des Zyklons wird für die Strömungsberechnung ein hochwertiges Turbulenzmodell benötigt. Daher sollen für die Berechnung der kontinuierlichen Phase Grobstuktursimulationen (LES) unter Berücksichtigung der Zwei-Wege-Kopplung verwendet werden. Die Annahme einer hauptsächlich von großen und energietragenden Wirbel bedingten turbulenten Partikeldispersion erlaubt dann den Einsatz eines einfachen Modells für die turbulente Partikeldispersion. Die für Agglomeration und Bruch wichtigen Kollisionsvorgänge sollen mit Hilfe eines stochastischen Kollisionsmodell aufgelöst werden. Das Kollisionsmodell soll bei Berechnung der Relativgeschwindigkeit durch die Berücksichtigung des lokalen Konzentrationsgradienten erweitert werden, um auch konzentrationsbedingte Sperreffekte im Partikeltracking berücksichtigen zu können. Zur Beschreibung der auftretenden Bruchvorgänge muss ein neues Desagglomerationsmodell entwickelt werden. Dabei soll die Anlagerungsgeschichte jedes Agglomerats mit Hilfe einer dynamischen Liste gespeichert werden. Die Bindungskräfte im Inneren des Agglomerats werden in jedem Zeitschritt mit den äußeren Kräften verglichen. Sind die angreifenden Kräfte größer als die schwächste Kontaktstelle, kommt es zum Bruch und die entstehenden Teilagglomerate werden getrennt weiterverfolgt. Die Validierung der neu entwickelten Modelle soll einerseits mit Hilfe von Literaturdaten, andererseits anhand von Messungen an einem vorhandenen Gaszyklon erfolgen. Dabei sollen vor allem Partikelgrößenverteilungen an verschiedenen Stellen innerhalb des Zyklons bestimmt werden.

这是对气体分子进行分离和吸收的唯一方法，也是韦尔登的唯一方法。在聚集--和Bruchvorgänge中，分散相的分散性影响中，Berechnung lokaler（mittlere Partikelgröße，mittlere Partikelgeschwindigkeit）和Integraler Größen（Trenngradkurve，Druckverlust）的Neben（mittlere Partikelgeschwindigkeit）和Integraler Größen（Trenngradkurve，Druckverlust）都可以通过韦尔登的内部识别来实现。随着政党的壮大，对齐克隆的支持和监督将产生重大影响。在韦尔登方法的帮助下，数值模拟得到了一个非常精确的粒子群。Die Zeitabhängigkeit der Strömung soll durch ein neues，numerisch effizientes quasi-instationäres Kopplungsverfahren für beide Phasen erfastst韦尔登. Zyklons内部各向异性湍流的发展将使Strömungsberechnung成为一种高性能的湍流模型。Daher sollen für die Berechnung der kontinuierlichen Phase Grobstuktursimulationen（LES）unter Berücksichtigung der Zwei-Wege-Kopplung verwendet韦尔登. Die Annahme einer hauptsächlich von großen und energietragenden Wirbel bedingten Partikeldispersion erlaubt dann den Einscheines einfachen Models für die partikeldispersion. Die für Agglomeration und Bruch wichtigen Kollisionsvorgänge sollen mit Hilfe eines stochastischen Kollisionsmodell aufgelöst韦尔登. Kollisionsmodell soll bei Berechnung der Relativgeschwindigkeit durch die Berücksichtigung des lokalen Konzentrationsgradienten erweitert韦尔登，um auch konzentrationsbedingte Sperreffekte im Partikeltracking berücksichtigen zu können.因此，要想提高火山灰的质量，就必须建立一个新的去凝聚模型，以适应韦尔登的变化。大北需要一个动态列表韦尔登来支持聚集体的建立。Die Bindungskräfte im Inneren des Agglomerats韦尔登in jedem Zeitschritt mit den äußeren Kräften verglichen.由于愤怒的Kräfte größer als die schwächste Kontaktstelle，kommt es zum Bruch and die entstehenden Teilagglomerate韦尔登getrennt weitverfolgt.新发展模式的验证需要借助文献资料的帮助，并通过一个可供参考的数学模型进行。大部分都是由一个巨大的恒星组成的，它位于齐克隆韦尔登的内部。