ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.767.55
DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-4-60-69
Аннотация
В статье приводится анализ существующих программных комплексов, позволяющих моделировать гидродинамические процессы, а также программных комплексов, в функционал которых входит расчет обогатительных и металлургических технологических схем. В связи с тем, что программных средств, объединяющих в себе обе рассмотренные области функционала, на рынке автором найдено не было, разработан собственный программный инструмент, моделирующий процесс газодинамической сепарации зернистых материалов ламинарным потоком газа, рассчитывающий технические показатели обогащения и в автоматическом режиме подбирающий оптимальные параметры процесса с целью достижения максимальной эффективности разделения. Описана работа модулей физико-математической модели, отвечающих за просчет процессов ускорения частиц в разгонном канале, вылета из него, движения в струе газа, выхода из струи, свободного падения сквозь среду и улавливания в приемных контейнерах, а также модулей, отвечающих непосредственно за расчет показателей обогащения и расчет различных величин по двумерным матрицам входных параметров. Разработанный программный инструмент (физико-математическая модель газодинамической сепарации), находящийся в открытом доступе, позволяет изучать закономерности и особенности каждой составляющей процесса газодинамической сепарации при различных комбинациях свойств разделяемых компонентов и режимных параметров, а также позволяет в автоматическом режиме подобрать режимные параметры газодинамической сепарации новой смеси двух компонентов, обеспечивающие максимальную эффективность разделения с учетом критерия Ханкока-Луйкена с поправкой на критерий Шехирева.
Ключевые слова
обогащение, газодинамическая сепарация зернистых материалов, математическая модель, программно-аппаратная реализация
Для цитирования
Тюкин А.П. Физико-математическая модель газодинамической сепарации зернистых материалов и ее программно-аппаратная реализация // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №4. С. 60-69. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2024-22-4-60-69
1. Тюкин А.П. Разработка комбинированного метода обогащения зернистых материалов с применением технологий аэродинамической и ударной сепарации: дис. ... канд. техн. наук. М.: МИСиС, 2013. 151 с.
2. Тюкин А.П., Юшина Т.И. Математическое моделирование процессов газодинамической сепарации // Цветные металлы. 2020. № 7. С. 9–17.
3. Тюкин А.П. Усовершенствованная детерминированная физико-математическая модель газодинамической сепарации зернистых материалов // Цветные металлы. 2023. № 5. С. 8–13.
4. Киреев В.И., Войновский А.С. Численное моделирование газодинамических течений. М.: Изд-во МАИ, 1991. 254 с.
5. Официальный сайт программного пакета SolidWorks, раздел «Моделирование потоков». https://www.solidworks.com/product/solidworks-flow-simulation. (2024).
6. Steve Grace. Introducing Fluid Dynamics Engineer – The SolidWorks Blog, September 16, 2020. https://blogs.solidworks.com/solidworksblog/2020/09/introducing-fluid-dynamics-engineer.html.
7. Официальный сайт компании Ansys, Inc., раздел «Fluent». https://www.ansys.com/products/fluids/ansys-fluent. (2024).
8. Shawn Wasserman. ANSYS Fluent 17.0 Introduces New User Interface. – Engineering.com, February 5, 2016. https://www.engineering.com/story/ansys-fluent-170-introduces-new-user-interface.
9. Официальный сайт программного пакета FlowVision, раздел «Области применения». https://flowvision.ru/ru/flowvision-applications/applications-review. (2024).
10. Коньшин В. Параллельная реализация программного комплекса FlowVision // САПР и графика. 2006. № 12. С. 6–12.
11. List of chemical process simulators. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_chemical_process_simulators. (2024).
12. Официальный сайт компании Metsim International, LLC. https://metsim.com/products/. 2024.
13. Официальный сайт университета Куинсленда, Австралия, раздел «Software». https://jktech.com.au/. (2024).
14. Соглашение № 20220146 от 25.11.2022 между Правительством РФ и Правительством КНР «О сотрудничестве в области создания Международной научной лунной станции» / Правовой департамент МИД России. https://www.mid.ru/ru/foreign_policy/international_contracts/international_contracts/2_contract/61731/
15. Тюкин А.П. Физико-математическая модель газодинамической сепарации. https://gasflow.org. (2024).
16. Шехирев Д.В., Думов А.М., Стрижко В.С. Феноменологический смысл эффективности разделения по Ханкоку-Луйкену и дополнительный критерий эффективности // Обогащение руд. 2010. № 2. С. 31–35.