В разделе приводится пример использования двухфазной LDP-модели кода Anes для моделирования процесса сепарации влажного пара в «зигзагообразном» сепараторе, элемент которого показан на рисунке 1 (характерный размер канала - 9 мм). Для моделирования несущей фазы - пара - использовалась двухпараметрическая k-e модель турбулентности с пристенными функциями. На рисунке 2 показано поле вектора скорости пара, на рисунке 3 - поле безразмерного коэффициента турбулентной вязкости.
Для моделирования дисперсной фазы использовались 40 групп частиц, в каждой группе располагалось 30 частиц. Группы частиц запускались равномерно с входной границы, скорость частиц принималась равной скорости несущей фазы = 12 м/c. Объемная доля жидкой фазы (жидких частиц) принималась равной 0.033. Распределение частиц по диаметрам соответственно распределению Росина со средним диаметром частиц 40 мкм. Для моделирования влияния турбулентных пульсаций на движение частиц использовалась стохастическая модель кода Anes.
На рисунке 4 показаны траектории частиц группы, «запущенной» из центра входной границы, позволяющие оценить сильное влияние турбулентности на траектории частиц.
Важную роль в сепарации частиц играют процессы взаимодействия частиц с поверхностью стенок. На рисунке 5 показаны траектории частиц для разных расходов влажного пара.
Рисунок 6 демонстрирует зависимость эффективности сепарации (отношение масс частиц, "поглощенных" стенкой, к массе входных частиц) от расхода паровоздушной смеси.
Рисунок 1 - Геометрия элемента сепаратора
Рисунок 2 - Поле вектора скорости
Рисунок 3 - Поле безразмерного коэффициента турбулентной вязкости
Рисунок 4 - Траектории частиц центральной группы
a - без учета турбулентных пульсаций,
b - с учетом турбулентных пульсаций
Рисунок 5 - Траектории частиц диаметра 40 мкм для двух расходов несущей фазы
Рисунок 6 - Эффективность сепарации