Моделирование поля скорости в барабанной вращающейся печи

Выполнены расчеты гидродинамического поля в барабанной вращающейся печи. Численное решение математической модели течения несжимаемой среды получено методом конечных разностей. Адекватность построенной математической модели обоснована сравнением результатов расчета с известным аналитическим решением. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными, что свидетельствует об эффективности выбранного подхода и корректности полученных результатов.
Расчеты показали, что вращение стенки печи оказывает существенное влияние на профиль скорости жидкости внутри аппарата. Особенно это заметно во входной области. Возле стенки формируются вихревые структуры с противотоком, здесь профиль аксиальной скорости имеет более вытянутую форму по сравнению с параболой Пуазейля; на оси симметрии значение больше. Развитие окружной скорости зависит от числа Рейнольдса и скорости вращения стенки. Радиальная скорость быстро вырождается, она заметна только во входной зоне.

Результаты исследования опубликованы в журнале “Вестник томского государственного университета. Математика и механика”.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, темы FWRW-2022-0003.

Ким В.В., Брендаков В.Н. Моделирование трехмерного поля скорости в барабанной вращающейся печи // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2024. – № 90. – С. 119–129. –DOI: 10.17223/19988621/90/10.