Численное исследование динамики неустановившегося течения в насадочном слое

Выполнено численное моделирование неустановившегося течения сжимаемой жидкости в неподвижном слое, заполненном пористыми элементами, с использованием ANSYS Fluent. Проведены научное обоснование и верификация физических и математических подходов, реализованных в ANSYS Fluent для задачи неустановившегося течения в неподвижном слое. Для вычислительной области интерфейсы области течения и поверхности пористых частиц связаны путем объединения контактов в составную деталь. Численные результаты верифицированы с помощью экспериментальных данных. Исследование выполнено в диапазоне скоростей от 0.25 до 3.25 м/с. Предложено выражение для определения перепада давления в неподвижном слое, в котором перепад давления зависит от скорости, свойств потока и линейного коэффициента местного сопротивления. Определены значения линейного коэффициента местного сопротивления для наиболее распространенных в промышленности форм насадочных элементов: цилиндр, кольцо Рашига, выпуклый цилиндр с 7 отверстиями и шар с 7 отверстиями. Установлено, что с увеличением скорости значение линейного коэффициента местного сопротивления уменьшается.