A study on the effects of the gas o

A study on the effects of the gas outlet duct length and shape on
the flow field inside a small cyclone and its impacts on the cut off
diameter and pressure drop was performed. This study included
thirty-seven simulations with different outlet duct configurations.
All the simulations performed in this work are based on the LES
methodology, with the dynamic sub-grid turbulence model. The
dispersed phase, treated in a Lagrangian reference frame, was simulated
in a concomitant manner. Although expensive from the
computational point of view, the methodology adopted allowed
the gas–solid simulations to be independent of turbulence dispersion models. The mesh in the separator body was kept constant
throughout the work, ensuring minimal influence from one simulation
to another. The results show that the outlet duct length
and shape do influence the cyclone flow field, as previous stated
by [19] but contrary to their conclusions, this influence was found
to be small. Regarding the gas outlet duct shape the main conclusions
may be summarized  Bend Radius:
It was found that as the bend radius is increased the pressure
drop also increases and the cut-off diameter tends to decrease.
 Bend Beginning position:
As the bend is moved away from cyclone top, the pressure drop
tends to decrease and the cut-off diameter tends to increase,
except for the case where the curve radius is equal to the gas
outlet duct diameter – a case where a minimum pressure drop
is theoretically expected.
Considering the gas outlet duct length, the pressure drop behavior,
when combined with the swirl motion intensity, matched the
behavior described by [1], but the cut off diameter showed a more
complicated relation, emphasizing the necessity of continuity of
the present study. It is expected that, at least as a first approach,
a greater understanding on the complex relationship between
the cut off diameter and the gas outlet duct length and shape
was achieved in this work.
The numerical solution of the conservation Eq. (A.1) and (A.2) is
accomplished by the computational code UNSCYFL3D (Unsteady
Cyclone Flow 3D). This in-house tool is based on the finite volume
method in unstructured three-dimensional grids, which enables
the representation of complex geometries. The SIMPLE (Semi-Implicit
Method for Pressure-Linked Equations) algorithm is used to couple
the velocity and pressure fields. Time-advancement is obtained
through the three-time-level scheme and the centered differencing
scheme was employed for the advective and diffusive terms of the
momentum equations [59]. For turbulence modeling, the Dynamic
sub-grid model was used [60,61]. Unlike the Smagorinsky subgrid
model, which depends on a constant (Cs) whose value must be
set to the flow being simulated, this model adjusts itself to the flow.
Another advantage of the LES modeling is that, since the temporal
scales relevant to the particles are directly calculated, no turbulence
dispersion model is necessary in the particle modeling, in
contrast with the RANS approach.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การศึกษาผลกระทบของความยาวท่อจำหน่ายก๊าซและทรงฟิลด์ขั้นตอนภายในไซโคลนขนาดเล็กและส่งผลกระทบต่อการตัดออกเส้นผ่าศูนย์กลางและความดันหล่นที่ดำเนินการ การศึกษานี้รวมจำลองสามสิบเจ็ดกับโครงท่อร้านแตกต่างกันจำลองทั้งหมดที่ดำเนินการในการทำงานนี้อยู่เลส์วิธี กับแบบจำลองความปั่นป่วนแบบตารางย่อย ที่มีจำลองระยะกระจัดกระจาย ในกรอบอ้างอิง Lagrangianได้อย่างมั่นใจ แม้ว่าราคาแพงจากการคำนวณมุมมอง วิธีการนำมาใช้ได้แบบจำลองก๊าซของแข็งจะขึ้นอยู่กับรูปแบบการกระจายตัวของความปั่นป่วน ตาข่ายในตัวคั่นถูกเก็บคงตลอดงาน อิทธิพลน้อยที่สุดจากการจำลองหนึ่งใจไปอีก ผลลัพธ์แสดงว่าความยาวท่อร้านและรูปร่างมีผลต่อฟิลด์กระแสพายุ ระบุว่า ก่อนหน้านี้[19] แต่ขัดกับบทสรุปของพวกเขา อิทธิพลนี้พบมีขนาดเล็ก เกี่ยวกับท่อจำหน่ายก๊าซรูปร่างบทสรุปหลักอาจสรุปโค้งรัศมี:พบว่า เป็นโค้ง รัศมีจะเพิ่มความดันหล่นยังเพิ่มขึ้น และการตัดเส้นผ่าศูนย์กลางมีแนวโน้มลดลงจุดเริ่มต้นโค้งตำแหน่ง:เป็นโค้งถูกย้ายจากด้านบนของไซโคลน ดันปล่อยมีแนวโน้มลดลง และเส้นตัดที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นยกเว้นกรณีที่รัศมีโค้งจะเท่ากับก๊าซร้านท่อเส้นผ่าศูนย์กลาง – กรณีลดลงความดันต่ำตามหลักวิชาที่คาดไว้พิจารณาแก๊สร้านท่อความยาว ความดันหล่นลักษณะการทำงานเมื่อรวมกับความเข้มเคลื่อนไหวหมุน ตรงอธิบายลักษณะการทำงาน [1], แต่ตัดออกเส้นผ่าศูนย์กลางแสดงให้เห็นมากขึ้นความสัมพันธ์ซับซ้อน เน้นความต่อเนื่องของความจำเป็นการศึกษาปัจจุบัน คาดว่าที่ น้อยเป็นครั้งแรกที่เข้าเข้าใจในความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างตัดออกเส้นผ่าศูนย์กลาง และความยาวท่อจำหน่ายก๊าซธรรมชาติ และรูปร่างสำเร็จในการทำงานนี้ตัวเลขในการแก้ไขปัญหาอนุรักษ์ Eq. (A.1) และ (A.2)โดยคำนวณรหัส UNSCYFL3D (Unsteadyพายุไซโคลนกระแส 3D) เครื่องมือนี้ในบ้านได้ตามปริมาณที่จำกัดวิธีในไม่มีโครงสร้างสามมิติกริด ซึ่งช่วยให้แสดงรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ง่าย (กึ่งนัยใช้อัลกอริทึมวิธีสมการ Pressure-Linked) คู่ฟิลด์ความเร็วและความดัน ได้เวลาความก้าวหน้าโครงร่างระดับสามเวลาและ differencing ตรงกลางโครงร่างถูกจ้างสำหรับเงื่อนไข diffusive และ advective ของการสมการโมเมนตัม [59] สำหรับโมเดล ความวุ่นวายแบบไดนามิกรูปแบบของเส้นตารางย่อยที่ใช้ [60,61] ซึ่งแตกต่างจากเส้นตารางย่อยกระบวน Smagorinskyต้องเป็นรุ่น ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าคง (Cs) ซึ่งมีค่ากำหนดขั้นตอนการจำลอง แบบจำลองนี้ปรับตัวเองกับการไหลได้เปรียบของเลสโมเดลคือ ตั้งแต่ชั่วคราวระดับที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคมีคำนวณโดยตรง ไม่มีความวุ่นวายกระจายตัวจำลองเป็นความจำเป็นในการสร้างโมเดล ในอนุภาคความแตกต่าง ด้วยวิธี RANS

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของความยาวท่อระบายก๊าซและรูปร่างที่
ไหลภายในพายุหมุนขนาดเล็กและผลกระทบที่มีต่อการตัด
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและความดันลดลงได้ดำเนินการ การศึกษาครั้งนี้รวม
สามสิบเจ็ดจำลองกับการกำหนดค่าท่อระบายที่แตกต่างกัน.
จำลองทั้งหมดดำเนินการในงานนี้จะขึ้นอยู่กับ LES
วิธีการที่มีรูปแบบความวุ่นวายย่อยตารางแบบไดนามิก
ขั้นตอนการกระจาย, การรักษาในกรอบอ้างอิงลากรองจ์ถูกจำลอง
ในลักษณะที่ไปด้วยกัน แม้ว่าจะมีราคาแพงจาก
การคำนวณจุดในมุมมองของวิธีการที่นำมาใช้ที่ได้รับอนุญาต
การจำลองก๊าซแข็งให้เป็นอิสระจากความวุ่นวายแบบจำลองการกระจายตัว ตาข่ายในร่างกายคั่นคง
ตลอดการทำงานเพื่อให้มั่นใจว่ามีอิทธิพลน้อยที่สุดจากการจำลอง
ไปยังอีก ผลการศึกษาพบว่ามีความยาวท่อระบาย
และรูปร่างทำมีผลต่อการไหลพายุไซโคลนในขณะที่ก่อนหน้านี้ที่ระบุไว้
โดย [19] แต่ตรงกันข้ามกับข้อสรุปของพวกเขามีอิทธิพลต่อนี้ก็พบว่า
จะมีขนาดเล็ก เกี่ยวกับท่อระบายก๊าซรูปร่างสรุปหลัก
อาจสรุปได้? รัศมีโค้ง:
มันถูกพบว่าเป็นโค้งรัศมีเพิ่มขึ้นความดัน
ลดลงนอกจากนี้ยังเพิ่มและเส้นผ่าศูนย์กลางตัดมีแนวโน้มที่จะลดลง.
? โค้งตำแหน่งเริ่มต้น:
ในฐานะที่เป็นโค้งที่มีการย้ายออกไปจากด้านบนพายุไซโคลน, ความดันลดลง
มีแนวโน้มที่จะลดลงและมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางตัดมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น
ยกเว้นกรณีที่รัศมีโค้งเท่ากับก๊าซ
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางท่อระบาย - กรณีที่ ความดันลดลงต่ำสุด
ที่คาดว่าในทางทฤษฎี.
พิจารณาความยาวท่อระบายก๊าซพฤติกรรมความดันลดลง,
เมื่อรวมกับความเข้มของการเคลื่อนไหวหมุนตรง
พฤติกรรมการอธิบายโดย [1] แต่ตัดเส้นผ่าศูนย์กลางแสดงให้เห็นมากขึ้น
ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนเน้น ความจำเป็นของความต่อเนื่องของ
การศึกษาครั้งนี้ มันเป็นที่คาดว่าอย่างน้อยที่สุดก็เป็นวิธีแรก,
ความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง
ตัดเส้นผ่าศูนย์กลางและความยาวท่อระบายก๊าซและรูปร่าง
ก็ประสบความสำเร็จในงานนี้.
แก้ปัญหาเชิงตัวเลขของการอนุรักษ์สม (A.1) และ (A.2) จะ
ประสบความสำเร็จโดยการคำนวณรหัส UNSCYFL3D (ไม่คงตัว
พายุไซโคลนไหล 3D) นี้เป็นเครื่องมือในบ้านจะขึ้นอยู่กับปริมาณที่ จำกัด
วิธีการที่ไม่มีโครงสร้างกริดสามมิติซึ่งจะช่วยให้
ตัวแทนของรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ง่าย (Semi-โดยปริยาย
วิธีการสมการแรงดันเชื่อมโยง) อัลกอริทึมที่ใช้ในการคู่
ความเร็วและสาขาความดัน เวลาก้าวหน้าจะได้รับ
ผ่านโครงการสามเวลาและระดับความแตกต่างเป็นศูนย์กลาง
โครงการถูกจ้างสำหรับคำ advective และ diffusive ของ
สมการโมเมนตัม [59] สำหรับการสร้างแบบจำลองความปั่นป่วน, แบบไดนามิก
รูปแบบตารางย่อยที่ใช้ [60,61] ซึ่งแตกต่างจาก Smagorinsky subgrid
รูปแบบซึ่งขึ้นอยู่กับค่าคงที่ (Cs) ซึ่งมีค่าที่จะต้องได้รับ
การตั้งค่าการไหลที่มีการจำลองรูปแบบนี้จะปรับตัวเองเพื่อการไหล.
ประโยชน์จากการสร้างแบบจำลอง LES ก็คือว่าตั้งแต่ขมับ
เครื่องชั่งที่เกี่ยวข้องกับอนุภาค คำนวณโดยตรงวุ่นวายไม่มี
รูปแบบการกระจายตัวเป็นสิ่งที่จำเป็นในการสร้างแบบจำลองอนุภาคใน
ทางตรงกันข้ามกับวิธีการ RANS

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การศึกษาผลของร้านท่อก๊าซความยาวและรูปร่างการไหลของข้อมูลภายใน
ไซโคลนขนาดเล็กและผลกระทบต่อตัด
เส้นผ่าศูนย์กลางและความดันกำหนด การวิจัย
37 จำลองที่มีท่อทางออกแบบ .
จำลองทั้งหมดแสดงในงานนี้จะขึ้นอยู่กับวิธีการเล
กับตารางแบบไดนามิกซบไหลแบบ .
กระจายขั้นตอนปฏิบัติในระบบอ้างอิงกรอบ )
ในลักษณะที่เกิดขึ้นด้วยกัน แม้ว่าราคาแพงจากการคำนวณ
จุดของมุมมอง , วิธีการรับอนุญาต
–ก๊าซของแข็งจำลองเป็นอิสระของการกระจายแบบ ตาข่ายในร่างกายแยกคงที่
ตลอดงาน มั่นใจน้อยที่สุดอิทธิพลจากการจำลอง
ไปอีกผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ร้านท่อความยาว
และรูปร่างมีอิทธิพลต่อไซโคลน สนามการไหล เป็นรุ่นระบุ
โดย [ 19 ] แต่ขัดกับข้อสรุปของพวกเขา อิทธิพลนี้พบ
เป็นขนาดเล็ก เกี่ยวกับร้านแก๊สท่อรูปร่างข้อสรุปหลัก
อาจจะสรุปได้  โค้งรัศมี :
พบว่าโค้งรัศมีเพิ่มขึ้นความดัน
ลดลงนอกจากนี้ยังเพิ่มและตัดขนาดมีแนวโน้มลดลง  เริ่มต้นตำแหน่ง :

โค้งเป็นโค้งจะย้ายออกไปจากพายุไซโคลนด้านบน ความดันลดลง
มีแนวโน้มลดลง และตัดขนาดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น
ยกเว้นกรณีที่โค้งรัศมีเท่ากับแก๊ส
ท่อทางออก–กรณีเส้นผ่านศูนย์กลาง ซึ่งเป็นแรงดันต่ำลง

คือ คาดไว้ตามทฤษฎีพิจารณาร้านท่อก๊าซความยาว ความดันลดพฤติกรรม
เมื่อรวมกับการหมุนเคลื่อนไหวเข้ม ตรงกับพฤติกรรมการอธิบายโดย [ 1 ] แต่ตัดขนาดให้มากขึ้น
ซับซ้อนความสัมพันธ์เน้นความจำเป็นของความต่อเนื่องของ
การศึกษาปัจจุบัน คาดว่าอย่างน้อยเป็นวิธีการแรก
ความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง
การตัดแก๊สไหลท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวและรูปร่างเท่ากับในงานนี้
.
ผลเฉลยเชิงตัวเลขของการอนุรักษ์ อีคิว ( a.1 ) และ ( a.2 )
ได้ โดย unscyfl3d รหัสคอมพิวเตอร์ ( 3D ไหลไซโคลนมั่นคง
) เครื่องมือคุณภาพนี้จะขึ้นอยู่กับวิธีปริมาตรจำกัดในแต่ละกริด
3 มิติซึ่งช่วยให้
เป็นตัวแทนของรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนง่าย ( กึ่งวิธีแนบเนียน
แรงดันเชื่อมโยงสมการ ) โดยจะใช้คู่
ความเร็วและสาขาความดัน รวมเวลาได้
ผ่านสามระดับรูปแบบ และเป็นศูนย์กลางข้อมูลเวลาที่ใช้ใน advective
รูปแบบและเงื่อนไขการแพร่ของสมการโมเมนตัม
[ 59 ] สำหรับการสร้างโมเดล โมเดลย่อยใช้ตารางแบบไดนามิก
[ 60,61 ]ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบ subgrid
smagorinsky ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าคงที่ ( CS ) ที่มีค่าต้อง
ตั้งไหลเป็นจำลอง รุ่นนี้ปรับตัวเองให้ไหล .
อีกประโยชน์ของโมเดลลิ่ง เลส คือ ตั้งแต่ขมับ
เกล็ดที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคโดยตรงคำนวณ ไม่วุ่นวาย
กระจายรุ่น ที่จำเป็นในการจำลองอนุภาคในทางตรงกันข้ามกับเรนส์
)