Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2016
Идентификатор DOI: 10.17223/19988621/44/6
Ключевые слова: численное моделирование, вычислительная гидродинамика, теория гидравлических цепей, гибридный lD/ЗО-алгоритм, система газоудаления, numerical modeling, Cfd, theory of hydraulic circuits, 1D/3D hybrid method, gas purification system
Аннотация: Рассмотрена задача выравнивания расходов в системе удаления вредных газов из корпуса алюминиевого производства. Решение задачи осуществлялось при помощи гибридного 1D/3D-алгоритма, предназначенного для решения разномасштабных задач гидродинамики. Особенностью данного алгоритма, основанного на SIMPLE-процедуре, является единое уравнПоказать полностьюение на поправку давления для всей расчетной области. В результате расчета было определено гидравлическое сопротивление выравнивающих заслонок и общее разрежение в системе газоотделения для выравненного варианта. The article deals with the problem of flow-rate balance in the disposal system of noxious gases from an industrial building of aluminum production. This system appears to be a highly branched network about 2 kilometers long, with the baths arranged into several groups of a various number of baths in each. Our team set a problem aimed at evaluating the possibility of the flow balance between the groups so that the each bath could fall within a fixed volume of the removable gas. Normally, the modeling of such problems applies methods of the theory of hydraulic circuits, which requires the system to be a set of nodes and branches. However, the considered system includes a gathering manifold of a complex geometry, which cannot be represented as a set of network elements. Thus, the solving of the problem was carried out using an original 1D/3D hybrid algorithm intended for solving of the multiscale problems of hydrodynamics. A particular feature of this algorithm, based on a SIMPLE procedure, is a common equation for the pressure correction calculated for the entire computational region. The unification of two parts of the problem in the pressure field allows providing a coherence of the solution, a rapid convergence, and a high speed of calculations in comparison with the usual methods of solving such (multiscale) problems, which suppose the separate use of the spatial and network models interrelated with a data exchange on the contact boundary. As a result of the calculation, the hydraulic resistance of the balancing shutter and the total evacuation in a gas purification system for the balanced version have been determined.
Журнал: Вестник Томского государственного университета. Математика и механика
Выпуск журнала: № 6
Номера страниц: 64-79
ISSN журнала: 19988621
Место издания: Томск
Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский государственный университет