аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

232 Часть 5
С целью установить влияние каждого слоя биосреды на происходящие в
биофильтре процессы процесс аэродинамического сопротивления загрузки,
составленной из смеси материалов разного происхождения, моделировался с
первым и всеми пятью слоями загрузки.
Выбирается средняя (0,3 м/с) скорость поступления в биофильтр потока
воздуха и температура потока воздуха (30°С). В связи с тем, что поток поступающего
воздуха увлажняется в камере увлажнения до 100%, плотность
воздуха повышается до 1,5 кг/м 3 . Поток воздуха направляется в установку
через отверстие в низу фильтра. После прохождения пяти слоев загрузки поток
воздуха удаляется из фильтра через специальное отверстие. После введения
данных запускается программа. Рассчитанные данные моделирования представляются
графически (Рис. 5.24).
Результаты математического моделирования. Результаты исследований
моделировались, когда скорость подаваемого в установку потока воздуха составляла
0,3 м/с. Аэродинамическое сопротивление бывает наибольшим перед
первым слоем загрузки и составляет 350 Пa. Это обусловлено большой плотностью
гранул цеолита – 2370 кг/ м 3 . После прохождения потоком воздуха этого
слоя аэродинамическое сопротивление постепенно снижается до 15 Пa. Это
объясняется возникающими силами трения между потоком воздуха и стенкой
биофильтра.
После моделирования с пятью слоями загрузки получено аэродинамическое
сопротивление установки, равное 1105 Пa. Из результатов моделирования
видно, что наибольшая нагрузка приходится на первый слой загрузки. После
первого слоя аэродинамическое сопротивление уменьшается до 1030 Пa, после
а) б)
Давление, Па
3,504E+02
3,081E+02
2,422E+02
1,901E+02
1,352E+02
1,298E+02
1,254E+02
1,192E+02
9,951E+01
8,912E+01
7,014E+01
6,888E+01
6,042E+01
5,982E+01
3,403E+01
1,502E+01
Давление, Па
1,105E+03
1,053E+03
1,048E+03
1,045E+03
1,035E+03
1,030E+03
9,048E+02
9,231E+02
8,702E+02
7,984E+02
7,125E+02
6,151E+02
2,105E+02
8,205E+01
3,860E+01
2,014E+01
Рис. 5.24. Аэродинамическое сопротивление биофильтра: a) сопротивление
одного слоя, б) после заполнения биофильтра загрузкой