Исследование обтекания цилиндров пространственным потоком вязкой жидкости

Кривощеков, В. И.

Исследовано обтекание цилиндров пространственным потоком вязкой жидкости для обоснования рациональной компоновки тандемных разделительных цилиндрических элементов со щелью в полупротивоточном гидросепараторе с послойной перечисткой. В качестве критерия рациональной компоновки тандемных цилиндров принята минимальная величина коэффициента лобового сопротивления (ЛС). Получены зависимости осредненных величин коэффициентов ЛС и подъемной силы. На базе уравнений движения двухфазной среды выполнено численное моделирование обтекания тандемных цилиндров (ТЦ) пространственным потоком вязкой жидкости. Причиной отрыва ламинарного пограничного слоя с поверхности цилиндра является повышение давления в диффузорной части потока. Вихри, отрывающиеся от поверхности цилиндра, представляют неустойчивые структуры, которые реагируют на малейшие изменения условий обтекания. Образование этих вихрей сопровождается дискретным смещением точек отрыва и колебанием гидродинамических сил. В связи с этим, даже при фиксированных значениях чисел Рейнольдса, положение точек отрыва постоянно меняется. В гидросепараторе влияние гидродинамических условий обтекания ТЦ на характер отрыва потока в первом приближении можно оценить по результатам исследований их обтекания пространственным потоком вязкой жидкости. Приведен анализ результатов для реализации послойной перечистки зернистых материалов, обеспечивающей повышение эффективности разделения и производительности полупротивоточного гидросепаратора с минимальным гидравлическим сопротивлением. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают целесообразность приведенной методики расчета для обоснования структуры потока двухфазной среды в полупротивоточном гидросепараторе с послойной перечисткой и перспективность его применения для классификации и обогащения зернистых материалов.


	Наукова періодика України		Naukovyi visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu