Численное моделирование воздушных течений в загрузочном желобе аспирационного укрытия с многоступенчатым рециркуляционным воздушным затвором
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-61-68
Аннотация
Рассмотрена многоступенчатая технологическая рециркуляция аспирационного воздуха в перегрузочные желоба ― возврат аспирируемого от укрытий технологического оборудования воздуха обратно в технологический процесс с целью снижения энергетических затрат за счет создания аэродинамического сопротивления на пути движения эжекционного воздуха и поддержания требуемых теплофизических параметров в оборудовании. Рекомендуется оснащать желоба одноступенчатыми рециркуляционными затворами с минимально возможным углом подачи воздуха навстречу потоку, эжектируемому перегружаемым сыпучим материалом, что повысит энергетическую эффективность систем вентиляции и сократит выбросы в атмосферу вредных веществ.
Об авторах
А. Б. ГольцовРоссия
к. т. н.
г. Белгород
К. И. Логачёв
Россия
д. т. н.
г. Белгород
Ю. Г. Овсянников
Россия
к. т. н.
г. Белгород
В. М. Киреев
Россия
к. т. н.
г. Белгород
Список литературы
1. Dust control handbook for industrial minerals mining and processing ; 2nd edition / U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health. ― 2019.
2. Huque, S. T. The transfer chute design manual: for conveyor belt systems. Conveyor transfer design pty / S. T. Huque, P. Donecker, J. J. Rozentals, C. W. Benjamin. ― Limited, 2010. ― 272 p.
3. Li, Xiaochuan. Developments in studies of air entrained by falling bulk materials / Xiaochuan Li, Qili Wang, Qi Liu, Yafei Hu // Powder Technology. ― 2016. ― Vol. 291. ― P. 159‒169.
4. Fang, Chenchen. Experimental investigation on particle entrainment behaviors near a nozzle in gas-particle coaxial jets / Chenchen Fang, Jianliang Xu, Hui Zhao, Weifeng Li, Haifeng Liu // Powder Technology. ― 2015. ― Vol. 286. ― P. 55‒63.
5. Овсянников, Ю. Г. Аспирационные системы с принудительной рециркуляцией : монография / Ю. Г. Овсянников, А. И. Алифанова. ― Белгород : изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2013. ― 137 с.
6. Logachev, I. N. Local exhaust ventilation: aerodynamic processes and calculations of dust emissions / I. N. Logachev, K. I. Logachev, O. A. Averkova. ― Boca Raton: CRC Press, 2015. ― 576 p.
7. Logachev, K. I. On the resistance of a round exhaust hood, shaped by outlines of the vortex zones occurring at its inlet / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova // Build. Environ. ― 2019. ― Vol. 151. ― P. 338‒347.
8. Ziganshin, A. M. Minimizing local drag by shaping a flanged slotted hood along the boundaries of vortex zones occurring at inlet / A. M. Ziganshin, K. I. Logachev // J. Build. Eng. ― 2020. ― Vol. 32. ― Article 101666.
9. Logachev, K. I. A survey of separated airflow patterns at inlet of circular exhaust hoods / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova, A. K. Logachev // Energy Build. ― 2018. ― Vol. 173. ― P. 58‒70.
10. Logachev, K. I. A study of separated flows at inlets of flanged slotted hoods / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova // J. Build. Eng. ― 2020. ― Vol. 29. ― Article 101159.
11. Averkova, O. A. Analytical and experimental study of the air recirculation in a loading porous tube with a combined bypass chamber / O. A. Averkova, I. V. Kryukov, I. N. Logachev, K. I. Logachev // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. ― 2017. ― Vol. 90, № 2. ― P. 318‒328.
12. Logachev, K. I. Simulation of air flows in ventilation shelters with recirculation / K. I. Logachev, I. V. Kryukov, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 4. ― P. 428‒434. Логачёв, К. И. Моделирование воздушных потоков в аспирационном укрытии с рециркуляцией / К. И. Логачёв, И. В. Крюков, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 8. ― С. 57‒62.
13. Cao, Z. Study of the vortex principle for improving the efficiency of an exhaust ventilation system / Z. Cao, Y. Wang, M. Duan, H. Zhu // Energy and Buildings. ― 2017. ― Vol. 142. ― P. 39‒48.
14. Gritskevich, M. S. Numerical Investigation of flow near a round exhaust channel screened by an annular swirled jet / M. S. Gritskevich, A. K. Logachev, K. I. Logachev // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. ― 2019. ― Vol. 92, № 2. ― Р. 468‒476.
15. Gol’tsov, A. B. Modeling dust and air flow within an aspirated shelter / A. B. Gol’tsov, K. I. Logachev, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 3. ― P. 325‒331. Гольцов А. Б. Моделирование пылевоздушных течений в аспирируемом укрытии / А. Б. Гольцов, К. И. Логачёв, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 6. ― С. 61‒66.
16. Gol’tsov, A. B. Simulation of the dust-air flow near a rotating disk cylinder suction unit / A. B. Gol’tsov, K. I. Logachev, O. A. Averkova, V. A. Tkachenko // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 2. ― P. 232‒236. Гольцов А. Б. Моделирование пылевоздушного течения вблизи вращающегося дискового цилиндра-отсоса / А. Б. Гольцов, К. И. Логачёв, О. А. Аверкова, В. А. Ткаченко // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 4. ― С. 70‒74.
17. Gol’tsov, A. B. Investigation of the dust-air flow near a vertical rotating cylindrical local exhaust / A. B. Gol’tsov, K. I. Logachev, O. A. Averkova, V. A. Tkachenko // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 59, № 6. ― P. 671‒676. Гольцов А. Б. Исследование пылевоздушного потока вблизи вертикально расположенного вращающегося цилиндрического местного отсоса / А. Б. Гольцов, К. И. Логачёв, О. А. Аверкова, В. А. Ткаченко // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 12. ― С. 62‒66.
18. Logachev, K. I. Flow analysis of slit-type suction ports shielded with slender visors / K. I. Logachev, N. M. Anzheurov // Refract. Ind. Ceram. ― 2003. ― Vol. 44, № 3. ― P. 145‒148. Логачев, К. И. Расчеты щелевых отсосов, экранированных тонкими козырьками / К. И. Логачев, Н. М. Анжеуров // Новые огнеупоры. ― 2002. ― № 7. ― С. 38‒41.
19. Cascetta, F. Assessment of velocity fields in the vicinity of rectangular exhaust hood openings / F. Cascetta, F. M. Rosano // Building and Environment. ― 2001. ―Vol. 36. ― P. 1137‒1141.
20. Haan, F. L. Design, construction and performance of a large tornado simulator for wind engineering applications / F. L. Haan, P. P. Sarkar, W. A. Gallus // Engineering Structures. ― 2008. ― Vol. 4, № 30. ― P. 1146‒1159.
21. Ovsyannikov, Y. G. Reducing the power consumption of ventilation systems through forced recirculation / Yu. G. Ovsyannikov, A. B. Gol’tsov, A. S. Seminenko [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 57, № 5. ― P. 557‒561. Овсянников, Ю. Г. Снижение энергоемкости аспирационных систем за счет принудительной рециркуляции / Ю. Г. Овсянников, А. Б. Гольцов, А. С. Семиненко [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 10. ― С. 64‒68.
22. Kireev, V. M. The use of coanda effect in energy-efficient recirculating aspiration systems / V. M. Kireev, A. B. Goltsov, A. S. Seminenko // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― 2018. ― Vol. 463. ― Article 032020.
23. Kireev, V. M. Creation of a new energy-efficient design of the dustexhaust system / V. M. Kireev, A. B. Goltsov, A. S. Seminenko, Y. G. Ovsyannikov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― 2019. ― Vol. 552. ― Article 012021.
24. Logachev, I. N. Refining the method for determining the flow rate of air entrained by freely falling polydisperse loose material / I. N. Logachev, E. N. Popov, K. I. Logachev, O. A. Averkova // Powder Technology. ― 2020. ― Vol. 373. ― P. 323‒335.
25. Киреев, В. М. Рециркуляционные энергоэффективные системы аспирации с использованием эффекта Коанда / В. М. Киреев, В. А. Минко, А. Б. Гольцов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. ― 2018. ― № 12. ― C. 57‒62.
26. Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик ; под ред. М. О. Штейнберга ; 3-е изд., перераб. и доп. ― М. : Машиностроение, 1992. ― 672 с.
27. Минко, В. А. Обеспыливание технологических процессов производства строительных материалов / В. А. Минко. ― Воронеж : изд-во ВГУ, 1981. ― 176 с.
28. Нейков, О. Д. Аспирация и обеспыливание воздуха при производстве порошков / О. Д. Нейков, И. Н. Логачев. ― М. : Металлургия, 1981. ― 192 с.
29. Альбом унифицированного и нестандартного оборудования систем аспирации для предприятий по производству силикатного кирпича. ― Белгород : БТИСМ, 1989. ― 78 с.
30. Huang, Y. Study on ventilation performance of lateral exhaust hood under the influence of two high-temperature buoyant jets / Y. Huang, K. Lu, J. Guo [et al.] // Building and Environment. ― 2020. ― Vol. 177. ― Article 106849
31. Huang, Y. Study on limit flow ratio method for a lateral exhaust hood above high-temperature buoyant jets / Yanqiu Huang, Ke Lu, Yi Wang [et al.] // Sustainable Cities and Society. ―2020. ― Vol. 54. ― Article 101969.
32. Wang, Y. Lateral ventilation performance for removal of pulsating buoyant jet under the influence of high-temperature plume / Yi Wang, Lei Cao, Yanqiu Huang, Yingxue Cao // Indoor and Built Environment. ― 2020. ― Vol. 29, № 4.
33. Huang, Y. Performance of constant exhaust ventilation for removal of transient high-temperature contaminated airflows and ventilation-performance comparison between two local exhaust hoods / Yanqiu Huang, Yi Wang, Li Liu [et al.] // Energy and Buildings. ― 2017. ― Vol. 154. ― P. 207‒216.
34. Huang, Y. Ventilation guidelines for controlling smoke, dust, droplets and waste heat: four representative case studies in Chinese industrial buildings / Yanqiu Huang, Yi Wang, Xiaofen Ren [et al.] // Energy and Buildings. ― 2016. ― Vol. 128. ― P. 834‒844.
35. Logachev, I. N. Methods and means of reducing the power requirements of ventilation systems in the transfer of free-flowing materials / I. N. Logachev, K. I. Logachev, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2013. ― Vol. 54, № 3. ― P. 258‒262. Логачёв, И. Н. Способы и средства снижения энергоемкости аспирационных систем при перегрузке сыпучих материалов / И. Н. Логачёв, К. И. Логачёв, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 6. ― С. 66‒70.
36. Logachev, K. I. Decreasing the power requirements of ventilation shelters through aerodynamic screening of slot leakages / K. I. Logachev, I. V. Khodakov, O. A. Averkova // Refract. Ind.Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 2. ― P. 204‒209. Логачёв, К. И. Снижение энергоемкости аспирационных укрытий за счет аэродинамического экранирования щелевых неплотностей / К. И. Логачёв, И. В. Ходаков, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 4. ― С. 56‒61.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Гольцов А.Б., Логачёв К.И., Овсянников Ю.Г., Киреев В.М. Численное моделирование воздушных течений в загрузочном желобе аспирационного укрытия с многоступенчатым рециркуляционным воздушным затвором. Новые огнеупоры. 2020;(12):61-68. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-61-68
For citation: Gol’tsov A.B., Logachev K.I., Ovsyannikov Y.G., Kireev V.M. Numerical simulation of air flows in the loading chute of an aspiration shelter with a multistage recirculating air seal. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(12):61-68. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-61-68
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.