Материалы по тегу «Моделирование сыпучих сред»

Расчет и визуализация карты износа при приложении касательной нагрузки со стороны сыпучего материала ссыпающегося дозировано из промежуточного бункера в шахтный скип. Расчет позволяет выдать рекомендации по усилению (бронированию) локальных участков скипа, подвергающихся повышенному абразивному воздействию со стороны частиц сыпучего материала.

Расчет нагрузки на торцевую стенку полувагона с углем при ускорении 2.5g. В нижней части ролика иллюстрируется смещения сыпучего груза(угля) при ускорении вагона. В верхней части ролика приводиться динамическая карта усилий на торцевую стенку со стороны груза.

вебинар

Для выполнения такого рода расчетов требуется использование HPC-технологий. Программный пакет Rocky DEM поддерживает распараллеливание вычислений в системах с общей памятью (Shared Memory Parallel, SMP) и использование графических процессоров (GPU) NVIDIA. Данный расчет выполнен с использованием GPU NVIDIA.

Расчёт проводился с использованием встроенного в ROCKY CFD инструмента, основанного на методе решёточных уравнений Больцмана (Lattice-Boltzmann, LB). При движении сыпучего материала возникали соответствующие возмущения воздушных масс (показаны векторами). За счет формирования зон повышенного давления возможны выбросы объемов запыленного воздуха. По результатам расчета можно рекомендовать мероприятия по снижению пыления (модификация геометрических параметров бункера, установку форсунок в зоне возмущения воздушной среды и т.п.).

“Численный лототрон”. Моделирование движения и выгрузки шаров из лототрона. Трехмерная модель каждого шара с нанесенными цифрами от 0 до 9 была выполнена в пакете прямого геометрического моделирования ANSYS SpaceClaim и импортирована в качестве частицы в формате .stl в пакет Rocky. Случайное выпадения номеров шаров обеспечивается благодаря случайному распределению в области генерации частиц, а также за счет механического перемешивания. Данный проект использовался на семинаре по численному моделированию для выбора победителя конкурса среди участников.

В данном примере рассматривается процесс загрузки адсорбера адсорбентом (цеолитом цилиндрической формы). Выявленная неравномерность загрузки сказывается на эффективности протекания физико-химических процессов в аппарате и приводит к увеличению износа цеолита. Применена возможность Rocky моделировать частицы несферической формы.

Рассмотрена задача забора материала ковшом скребкового конвейера. Анализируется эффективность заполнения ковша и рассчитываются нагрузки со стороны сыпучего материала для разных режимов работы и скорости движения ковшей при заборе материала. Данные нагрузки могут быть переданы в программный пакет ANSYS для уточнения конструктивных параметров проектируемой системы, а также выбора электроприводов соответствующей мощности. Применена функция Rocky “периодические границы” для расчета ограниченной области нахождения частиц сыпучего материала.

Рассмотрена задача загрузки/выгрузки кузова самосвала с целью расчета нагрузок от частиц сыпучего материала на элементы кузова (далее эти нагрузки могут быть переданы для выполнения прочностного анализа в пакет ANSYS Mechanical), предсказания локального износа вследствие абразивного воздействия частиц сыпучего материала, выявления зависания материала и налипания на стенки, подбора конструктивных параметров (форма и геометрические параметры кузова) для различных материалов, в том числе, при модернизации. Крышка самосвала открывается под весом частиц – в Rocky применена функция “свободной геометрии” (6DOF).