Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone
The problem of the efficiency of cyclones, devices for separating heavy particles from their carrying fluid, is examined. A review of experimental and theoretical papers is conducted introducing three dimensional differential equations for transfer processes and the Reynolds stress model of turbulen...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Vilnius Gediminas Technical University
2011-04-01
|
| Series: | Mokslas: Lietuvos Ateitis |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.jbem.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/10694 |
| _version_ | 1818949965126303744 |
|---|---|
| author | Inga Jakštonienė Petras Vaitiekūnas |
| author_facet | Inga Jakštonienė Petras Vaitiekūnas |
| author_sort | Inga Jakštonienė |
| collection | DOAJ |
| description | The problem of the efficiency of cyclones, devices for separating heavy particles from their carrying fluid, is examined. A review of experimental and theoretical papers is conducted introducing three dimensional differential equations for transfer processes and the Reynolds stress model of turbulence. The paper describes the numerical modelling of the swirling fluid flow in the conical reverse-flow cyclone the height of which is 0.50 m and diameter – 0.20 m. The governing fluid flow equations are solved using the finite volume method in a body-fitted coordinate system. A reasonable agreement between the presented results of numerical calculations (inlet velocity - 4.64 m/s and fluid flow rate - 0.28 m3/s) and experimental and numerical data obtained by other authors is found (mean relative error did not exceed ± 5%).
Article in Lithuanian.
Skaičiuojamosios fluidų dinamikos modeliavimo taikymas kūginiam grįžtamojo srauto ciklonui tirti
Santrauka. Nagrinėjama ciklonų, skirtų kietosioms dalelėms atskirti iš oro srauto, efektyvumo problema. Apžvelgti eksperimentiniai ir teoriniai darbai. Pateiktos trimatės pernašos diferencialinės lygtys su Reinoldso įtempių turbulencijos ir kitais modeliais. Atliktas skaitinis oro srauto judėjimo modeliavimas kūginiame grįžtamojo srauto (KGS) ciklone, kurio aukštis – 0,50 m, cilindrinės dalies aukštis − 0,29 m, kūginės − 0,133 m, skersmuo − 0,20 m. Modeliuojant aprašytas oro srauto judėjimas ciklone taikant Navjė ir Stokso trimačių diferencialinių lygčių sistemą, diskretizuotą baigtiniais tūriais. Modeliavimo rezultatai, kai įtekėjimo greitis – 4,64 m/s ir debitas – 0,28 m3/s, neblogai sutapo su kitų autorių vykdytų eksperimentų rezultatais. Gauta vidutinė santykinė paklaida − ±5 proc.
Reikšminiai žodžiai: ciklonas, kietosios dalelės, skaitinis modeliavimas, skaičiuojamoji fluidų dinamika, turbulentumas. |
| first_indexed | 2024-12-20T09:11:04Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-8fe9bac5fecf48c195e269547fe016f5 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2029-2341 2029-2252 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-12-20T09:11:04Z |
| publishDate | 2011-04-01 |
| publisher | Vilnius Gediminas Technical University |
| record_format | Article |
| series | Mokslas: Lietuvos Ateitis |
| spelling | doaj.art-8fe9bac5fecf48c195e269547fe016f52022-12-21T19:45:34ZengVilnius Gediminas Technical UniversityMokslas: Lietuvos Ateitis2029-23412029-22522011-04-011410.3846/mla.2009.4.10163Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cycloneInga Jakštonienė0Petras Vaitiekūnas1Vilniaus Gedimino technikos universitetas, LithuaniaVilniaus Gedimino technikos universitetas, LithuaniaThe problem of the efficiency of cyclones, devices for separating heavy particles from their carrying fluid, is examined. A review of experimental and theoretical papers is conducted introducing three dimensional differential equations for transfer processes and the Reynolds stress model of turbulence. The paper describes the numerical modelling of the swirling fluid flow in the conical reverse-flow cyclone the height of which is 0.50 m and diameter – 0.20 m. The governing fluid flow equations are solved using the finite volume method in a body-fitted coordinate system. A reasonable agreement between the presented results of numerical calculations (inlet velocity - 4.64 m/s and fluid flow rate - 0.28 m3/s) and experimental and numerical data obtained by other authors is found (mean relative error did not exceed ± 5%). Article in Lithuanian. Skaičiuojamosios fluidų dinamikos modeliavimo taikymas kūginiam grįžtamojo srauto ciklonui tirti Santrauka. Nagrinėjama ciklonų, skirtų kietosioms dalelėms atskirti iš oro srauto, efektyvumo problema. Apžvelgti eksperimentiniai ir teoriniai darbai. Pateiktos trimatės pernašos diferencialinės lygtys su Reinoldso įtempių turbulencijos ir kitais modeliais. Atliktas skaitinis oro srauto judėjimo modeliavimas kūginiame grįžtamojo srauto (KGS) ciklone, kurio aukštis – 0,50 m, cilindrinės dalies aukštis − 0,29 m, kūginės − 0,133 m, skersmuo − 0,20 m. Modeliuojant aprašytas oro srauto judėjimas ciklone taikant Navjė ir Stokso trimačių diferencialinių lygčių sistemą, diskretizuotą baigtiniais tūriais. Modeliavimo rezultatai, kai įtekėjimo greitis – 4,64 m/s ir debitas – 0,28 m3/s, neblogai sutapo su kitų autorių vykdytų eksperimentų rezultatais. Gauta vidutinė santykinė paklaida − ±5 proc. Reikšminiai žodžiai: ciklonas, kietosios dalelės, skaitinis modeliavimas, skaičiuojamoji fluidų dinamika, turbulentumas.https://www.jbem.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/10694cyclonesolid particlesnumerical modellingcomputational fluid dynamicsturbulence |
| spellingShingle | Inga Jakštonienė Petras Vaitiekūnas Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone Mokslas: Lietuvos Ateitis cyclone solid particles numerical modelling computational fluid dynamics turbulence |
| title | Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone |
| title_full | Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone |
| title_fullStr | Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone |
| title_full_unstemmed | Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone |
| title_short | Applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse-flow cyclone |
| title_sort | applying computational fluid dynamics modelling for investigating conical reverse flow cyclone |
| topic | cyclone solid particles numerical modelling computational fluid dynamics turbulence |
| url | https://www.jbem.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/10694 |
| work_keys_str_mv | AT ingajakstoniene applyingcomputationalfluiddynamicsmodellingforinvestigatingconicalreverseflowcyclone AT petrasvaitiekunas applyingcomputationalfluiddynamicsmodellingforinvestigatingconicalreverseflowcyclone |