Введение
1. Аналитический обзор способов и средств аспирации запыленных потоков в процессах производства сыпучих материалов и методов их расчета 14
1.1. Анализ существующих конструктивных решений при локализации пылевыделений в узлах перегрузок ленточных конвейеров 15
1.1.1. Конструкции устройств в виде желоба 16
1.1.2. Герметизационные системы аспирационных укрытий 26
1.1.3. Снижение выноса пылевидных фракций материала из укрытий 32
1.2. Классификация технических способов и средств снижения объемов аспирации при перегрузке сыпучих материалов 34
1.3. Современные методы моделирования процессов вблизи всасывающих каналов технологических устройств и общие принципы минимизации объемов аспирации при перегрузках сыпучих
материалов 39
Выводы по первой главе 47
2. Способ снижения пылевых выбросов с помощью перфорированного канала с байпасной камерой и его аналитическое обоснование 49
2.1. Одномерные уравнения динамики эжектируемого и рециркулируемого воздуха 50
2.2. Линеаризация уравнений относительного движения эжектируемого воздуха в перфорированной трубе 55
2.3. Численные исследования перфорированного канала с байпасной камерой 59
2.3.1. Оценка граничных условий 59
2.3.2. Частный случай эжекции воздуха в трубе с непроницаемыми стенками (Е = 0) 61
2.3.3. Осреднение функций и упрощение уравнений з
2.3.4. Особенности численного исследования 72
2.3.5. Линеаризация уравнения абсолютного движения эжектируемого воздуха 77
2.3.6. Сопоставление результатов интегрирования 80
2.4. Особенности эжекции воздуха в пористой трубе при линейном перетекании воздуха через ее стенки 86
2.4.1. Пористая труба без байпаса 88
2.4.1.1. Уравнения одномерного течения эжектируемого воздуха в пористой трубе 88
2.4.1.2. Обсуждение результатов исследований 92
2.5. Пористая труба с байпасной камерой 97
2.5.1. Аналитические решения 97
2.5.2. Численные исследования 100
2.5.3. Обсуждение результатов исследований 101
2.5.3.1. Особенности рециркуляции 102
2.5.3.2. Изменение скорости эжектируемого воздуха 108
2.5.3.3. Изменение давлений 112
Выводы по второй главе 114
3. Математическое моделирование отрывных течений на входе в щелевидный канал 120
3.1. Исследование влияния экрана на аэродинамическое сопротивление всасывающей щели 120
3.1.1. Вывод расчетных соотношений 120
3.1.2. Результаты расчета и их обсуждение 131
3.2. Моделирование струйного течения воздуха при входе в канал с козырьком и непроницаемым экраном 136
3.2.1. Построение расчетных соотношений 137
3.2.2. Результаты расчета и их обсуждение 143
3.3. Закономерности отрывного течения при входе в выступающий канал с экранами 147
3.3.1. Вывод расчетных соотношений 147
3.3.2. Результаты исследований 158
Выводы по третьей главе 163
4. Способ управления отрывными течениями на входе в неплотности аспирационных укрытий и его теоретическое исследование 165
4.1. Отрыв течения на входе в плоский выступающий всасывающий канал 166
4.2. Бесциркуляционное обтекание профиля в спектре щелевидного всасывающего канала 172
4.2.1. Вывод основных расчетных соотношений 172
4.2.2. Исследование отрывного течения на входе в плоский канал с двумя козырьками 176
4.3. О циркуляционном и безударном обтекании профилей, находящихся в спектре действия всасывающего канала 179
4.3.1. Описание вычислительного метода 179
4.3.2. Исследование отрывного течения на входе в выступающий канал с вертикальным профилем 184
4.4. Об отрывном обтекании профилей, находящихся в спектре действия всасывающего канала 188
4.4.1. Вычислительный алгоритм 188
4.4.2. Результаты расчета и их обсуждение 192
Выводы по четвертой главе 194
5. Расчет пылевоздушных потоков в спектрах всасывания местных вентиляционных отсосов от вращающихся деталей цилиндрической формы 195
5.1. Вычислительный алгоритм расчета 196
5.1.1. Построение поля скоростей 196
5.1.2. Расчетные соотношения динамики пылевых частиц 200
5.2. Динамика пылевых частиц в спектрах открытых местных вентиляционных отсосов 202
5.3. Динамика частиц пыли в аспирируемых укрытиях 208
5.3.1. Аспирационное укрытие стандартной конструкции с одинарными стенками 208
5.3.2. Аспирационное укрытие с двойными стенками 210
5.3.3. Аспирационное укрытие с двойными стенками и вращающимся цилиндром 212
5.3.4. Укрытие с двойными стенками и двумя вращающимися цилиндрами 217
5.3.5. Укрытия с двойными стенками с вращающимся цилиндром и цилиндром-отсосом 218
5.4. Моделирование процессов динамики полифракционного пылевого облака в аспирационных укрытиях 218
5.4.1. Основные расчетные соотношения 218
5.4.2. Динамика вихревых воздушных потоков в замкнутой области с прямоугольным выступом 224
5.4.3. Моделирование динамики пылевого облака в аспирируемом укрытии 226
5.4.4. О расчете концентрации и дисперсном составе клинкерной пыли в аспирационном укрытии 234
Выводы по пятой главе 242
6. Опытно-экспериментальное исследование процессов в системах аспирации 245
6.1. Сравнение расчетных и опытных величин максимального диаметра частиц пыли, улавливаемых аспирационным каналом 245
6.2. Исследование вихревых и отрывных потоков 246
6.2.1. Обтекание профиля при набегании потока 246
6.2.2. Обтекание прямоугольного тела при набегании потока 247
6.2.3. Щелевидное приточное отверстие в плоской стенке 248
6.2.4. Вихревые течения в замкнутой прямоугольной области 248
6.3. Сравнение поля скоростей воздушных течений в аспирационном укрытии 253
6.4. Натурный эксперимент по определению поля скоростей воздуха на
входе в щелевидный всасывающий канал 255
6.5. Натурный эксперимент по определению поля скоростей на входе в круглый всасывающий канал с кольцевыми экранами 260
Выводы по шестой главе 263
7. Реализация результатов диссертационного исследования в производстве 265
7.1. Расчет устройства для загрузки сыпучих материалов 265
7.1.1. Основные характеристики погрузчика 265
7.1.2. Расчет технологических параметров системы аспирации 268
7.1.3. Выводы и рекомендации для проектирования эффективных аспирационных систем при перегрузках сыпучих материалов с помощью телескопических погрузочных устройств 276
7.2. Разработка решений по реконструкции системы аспирации отходящих газов сушильной печи 278
Выводы по седьмой главе 280
Заключение 282
Список литературы
