Исследование гидродинамических процессов с помощью имитационной модели на примере аппарата фонтанирующего слоя

Аннотация

В работе рассмотрен подход к исследованию гидродинамики аппаратов на базе имитационного моделирования. В качестве примера рассмотрен аппарат фонтанирующего слоя с активной периферийной зоной. В частности, выбранная для анализа конструкция аппарата фонтанирующего слоя отличается от классической конструкции наличием трех дополнительных подводов теплоносителя, расположенных в конической части аппарата. Выделены особенности гидродинамики и специфические зоны аппарата. Построена функциональная схема имитационной модели. Реализованы подходы к созданию базовых элементов — ячейки идеального смешения и ячейки идеального вытеснения. Выполнена программная реализация предложенных алгоритмов. Для иллюстрации возможностей реализована классическая ячеечная модель на базе алгоритма ячейки идеального смешения. Полученная модель показывает хорошую сходимость. Анализ полученных с помощью имитационной модели С–кривых отклика показывает, что в режиме фонтанирующего слоя с дополнительными хордальными вводами можно управлять структурой потоков в зависимости от стоящей технологической задачи. Выявлено, что изменение структуры потоков отражается на форме С-кривой отклика. Проведен анализ формирования вида С-кривой отклика в разработанной имитационной модели. Выявлены характерные точки кривой отклика, формируемые при импульсном возмущении на входе аппарата. Полученная модель позволяет определить оптимальные геометрические соотношения аппарата фонтанирующего слоя в зависимости от поставленной задачи.