ВРЕМЕННО РАЗРЕШЁННАЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МНОГОЦИКЛОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

Аннотация

Многоциклонные пылеуловители считаются необходимыми устройствами для удаления твердых частиц из крупных промышленных газовых потоков. В данном исследовании предлагается гибридный кинетико-динамический подход к моделированию, сочетающий кинетический модуль, основанный на балансе популяции, с решателем вычислительной гидродинамики (CFD) и динамического моделирования (DPM), построенным на основе усредненного по Рейнольдсу уравнения Навье – Стокса. Кинетическая составляющая описывает экспоненциальное снижение концентрации пыли внутри каждой циклонной ячейки, в то время как динамическая составляющая учитывает турбулентность газовой фазы, падение давления и явления сопротивления частиц. Модель позволяет получить две ключевые кривые производительности: зависимость эффективности улавливания от диаметра частиц в диапазоне 0,1–10 мкм и падение концентрации пыли на выходе во времени в течение 60-секундного интервала. Валидация с использованием последних данных промышленных измерений показывает, что модель достигает погрешности прогнозирования менее 6% для эффективности и менее 4% для падения давления, что подтверждает её надёжность. Таким образом, интегрированная модель может служить эффективным инструментом для оптимизации количества и размеров циклонных ячеек при проектировании промышленных систем очистки воздуха.