Matematické koncepty identifikace částic ve vznosu v rotačních pecích

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F44555601%3A13440%2F23%3A43898056" target="_blank" >RIV/44555601:13440/23:43898056 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Matematické koncepty identifikace částic ve vznosu v rotačních pecích

Popis výsledku v původním jazyce

Rotační pece jsou významná zařízení pouívaná v oblasti stavebnictví, metalurgie a chemického průmyslu předevšímpro sušení, míchání, granulování a ohřev granulovaných materiálů. Z uvedených důvodů je ádoucí zlepšovat modelovacínástroje a umonit lepší pochopení dynamiky přenosu tepla a hmoty v rotačních pecích. Hlavním cílem této studie jenavrení metodologie pro identifikaci částic ve vznosu, které umoňují efektivní transport tepla v rotačních pecích.Studovaná rotační pec má délku 0,5 m a průměr 0,108 m s pravidelně uspořádanými zvedáky v počtu od jednoho dodvaceti pěti umístěnými na vnitřní straně. Sklon rotační pece byl stanoven na 4o. Na vstupu rotační pece je zdroj tepla vpodobě hořáku. Jedná se o tzv. přímý ohřev. Granulární materiál tvoří kulové skleněné částice o průměru 1 mm. Rotačnípec se otáčí rychlostí 21,5 otáček za minutu a pro kadou simulaci se provedlo 20 otáček. Výpočty byly provedenypomocí metody diskrétních prvků v open-source kódu LIGGGHTS a následné zpracování dat bylo provedeno v Matlabu.Výsledky numerických simulací transportu částic v rotační peci byly analyzovány vyhodnocením kinematického chováníčástic pomocí bezrozměrných kinetických energií. Ukázalo se, e vyšší počet lopatek sniuje transport v longitudinálnímsměru. Současně se ukázalo, e pohyb částic v transverzálním směru dosahuje maxima kolem patnácti lopatek. Totomaximum korespondovalo s efektivním pokrytím středu rotační pece. V rámci následující analýzy byly rychlosti částicuspořádány do kumulativní funkce a byla provedena analýza radiální distribuční funkce. Pomocí této analýzy bylynavreny metody pro lepší identifikaci částic ve vznosu.

Název v anglickém jazyce

Mathematical concepts for airborne particle fraction identification in rotary kilns

Popis výsledku anglicky

Rotary kilns are important equipment used in the construction, metallurgical and chemical industries, mainly for drying, mixing, granulating and heating of granular materials. For these reasons, it is desirable to improve modeling tools and gain a better understanding of the dynamics of heat and mass transfer in rotary kilns. The main objective of this study is to propose a methodology for identification of particles in buoyancy that allow efficient heat transfer in rotary kilns. The studied rotary kiln has length of 0.5 m and diameter of 0.108 m, with regularly arranged blades located on the inside, ranging in count from one to twenty-five. The inclination of the rotary kiln was determined to be 4o. At the inlet of the rotary kiln a heat source in the form of a burner was assumed. This type of processing is called direct heating. The granular material used in the simulations consisted of spherical glass particles with a diameter of 1 mm. The rotary kiln rotates at a speed of 21.5 revolutions per minute and total of 20 revolutions were performed for each simulation. The calculations were performed using the discrete element method in the open-source code LIGGGHTS, and subsequent data processing was performed in Matlab. The results of the numerical simulations of particle transport in the rotary kiln were analyzed by evaluating their kinematic behavior using dimensionless kinetic energies. We have observed that a higher number of blades reduces the transport in the longitudinal direction. At the same time, the transverse particle motion has reached its maximum around fifteen blades. This maximum corresponded to the effective coverage of the center of the rotary kiln. In the subsequent analysis, the particle velocities were arranged in a cumulative function and a radial distribution function was constructed. The performed analyses were used to propose new methods for better identification of particles in airborne fraction.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20402 - Chemical process engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EF18_053%2F0017815" target="_blank" >EF18_053/0017815: U21-Kvalitní lidské zdroje pro posílení mezinárodního prostředí II</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Experimentální a výpočtové metody v inenýrství - sborník příspěvků 2023

ISBN

978-80-7561-411-7

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

"nestrankovano"

Název nakladatele

FIS UJEP

Místo vydání

Ústí nad Labem

Místo konání akce

Ústí nad Labem

Datum konání akce

14. 6. 2023

Typ akce podle státní příslušnosti

CST - Celostátní akce

Kód UT WoS článku

—