Сепарация частиц в кольцевом конфузорном канале с внутренней вращающейся проницаемой перегородкой

Исследована зависимость между эффективностью сепарации твердых частиц и устойчивостью спирального течения вязкой жидкости в конфузорном канале с внутренней вращающейся проницаемой цилиндрической перегородкой. Выполнены расчеты профилей осевой и тангенциальной скоростей и эффективности сепарации твердых частиц на основе численного решения системы уравнений, описывающих гидродинамику двухфазных сред. Анализ полученных решений показал, что в конфузорном канале могут возникать вихри, влияющие на сепарацию частиц. При этом потеря устойчивости происходит тем раньше, чем больше размер конфузорного кольцевого канала. Установлено, что при определенных режимах течения исключается образование вихрей и в результате стабилизации потока жидкости уменьшается доля частиц, осевших на проницаемой цилиндрической перегородке. Показано, что при разработке аппаратов комбинированного действия, использующих фильтрование и сепарацию твердой дисперсной фазы, необходимо осуществлять подбор режимных параметров, при которых существует спиральное течение.