Zur mehrphasigen Strömung in einem Zick-Zack-Sichter

ZusammenfassungIn einem Zick-Zack-Sichter können Schüttgüter durch eine Gasströmung bei großen Massendurchsätzen mit einer hohen Trennschärfe klassiert werden. Gegenstand der Untersuchung ist die Gas-Feststoffströmung in einem Zick-Zack-Sichter mit Hilfe experimenteller Methoden und der numerischen Strömungssimulation. Die Luftströmung im Zick-Zack-Sichter wurde durch Zugabe von Tracerpartikeln (Rauch) in den Apparat sichtbar gemacht, so daß lokale, charakteristische Bereiche der Strömung zu unterscheiden waren. Die Messung repräsentativer Strömungsprofile des Gases erfolgte mit Hilfe eines Laser-Doppler-Anemometers (LDA). Außerdem wurde die einphasige Gasströmung mit unterschiedlichen Turbulenzmodellen als zwei- und dreidimensionales Strömungsfeld simuliert. Das Sichtgut bestand aus einer Glaskugelfraktion mit Partikeldurchmessern 0,1<dp<1 mm. Die Bahnen einzelner Partikeln und von Partikel-Clustern sind visualisiert und ausgewertet worden. Die von Sichtluftstrom und Feststoffbeladung abhängige, unterschiedliche Klassierwirkung wurde durch die jeweiligen Trenngrenzen und Trennschärfen charakterisiert. Zusätzlich wurden Partikelbahnen nach der Lagrange'schen Vorgehensweise simuliert und daraus Trennkurven für die Einzelpartikelbewegung im Sichter bei niedriger Beladung bestimmt. Die Ergebnisse von Simulation und Messung werden verglichen und Unterschiede dargestellt. Auf dieser Grundlage werden die derzeitigen Möglichkeiten der Strömungssimulation disperser Gas-Feststoffströmungen bewertet und notwendige Verbesserungen aufgezeigt.