Деаэрация сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах

Деаэрация сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах

Автор: Капранова, Анна Борисовна

Шифр специальности: 05.17.08

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2009

Место защиты: Иваново

Количество страниц: 336 с. ил.

Артикул: 4581352

Автор: Капранова, Анна Борисовна

Стоимость: 250 руб.

Деаэрация сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах  Деаэрация сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах 

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЕАЭРАЦИИ СЫПУЧИХ СРЕД В ТОМ ЧИСЛЕ В
СОВМЕЩЕННЫХ СО СМЕШЕНИЕМ ПРОЦЕССАХ.
1.1 Классификация способов деаэрации порошков.
1.2 Методы и оборудование для деаэрации сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах.
1.2.1 Некоторые методы и оборудование с сужающимися каналами для механического уплотнения порошков
1.2.2 Некоторые методы и оборудование центробежного действия для предварительного смешения сыпучих сред .
1.3 Современные методы описания деаэрации сыпучих сред в совмещенных со смешением процессах.
1.2.1 Математические модели деаэрации порошков.
1.3.2 Методы описания движения порошка в аппаратах с вращающимися лопатками
1.3.3 Модели движения порошков в шнеках
1.3.4 Модели движения сыпучих сред в валковых зазорах
1.3.5 Модели предварительного смешения сыпучих сред в аппаратах центробежного действия
1.4 Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УПЛОТНЕНИЯ ДЕАЭРАЦИИ СЫПУЧИХ СРЕД В
СОВМЕЩЕННЫХ СО СМЕШЕНИЕМ ПРОЦЕССАХ
2.1 Модель деаэрации сыпучих материалов в совмещенных
или последовательных процессах со смешением.
2.1.1 Классификация случайных процессов
2.1.2 Некоторые особенности кинетических уравнении.
2.1.3 Случайный процесс как реализация уплотнения двухкомпонентной смеси из твердых частиц
2.1.4 Реализация деаэрации дисперсной смеси с учетом ее многокомпонентности при совмещении со смешением.
2.2 Общая упругая модель деаэрации порошков
2.2.1 Общие положения с классической моделью пористой среды.
2.2.2 Особенности модели деаэрации порошков
2.2.3 Метод оценки коэффициента проскальзывания порошкового продукта в рабочей зоне механического уплотнителя.
2.3 Стохастическое описание предварительного смешения сыпучих материалов в последовательных или совмещенных процессах с дегазацией.
2.3.1 Стохастическая модель непрерывного процесса предварительного смешения сыпучих сред в замкнутом рабочем объеме
2.3.2 Метод оценки коэффициента макродиффузии для непрерывного процесса предварительного смешения сыпучих сред в замкнутом рабочем объеме.
2.3.3 Стохастическая модель смешения сыпучих сред при ударном взаимодействии с наклонной отбойной поверхностью
2.4 Выводы но главе
ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ
ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ДЕАЭРАТОРАХ
С СУЖАЮЩИМИСЯ КАНАЛАМИ
3.1 Моделирование уплотнения тонкодисперсных материалов в шнековом деаэраторе
3.1.1 Описание уплотнения порошков в деаэраторе с горизонтальным коническим шнеком
3.1.2 Постановка начальных и граничных условий задачи
3.1.3 Определение коэффициента проскальзывания порошков в шнековом деаэраторе
3.1.4 Результаты моделирования уплотнения порошков в канале горизонтального конического шнека
3.2 Модель уплотнения порошков в сужающемся канале устройства с вращающимися гибкими лопатками
3.2.1 Описание движения и уплотнения твердых частиц
3.2.2 Формирование граничной задачи.
3.2.3 Результаты моделирования
3.3 Выводы по главе.
ГЛАВА 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО
УПЛОТНЕНИЯ ПОРОШКОВ В ЦЕНТРОБЕЖНОМ АППАРАТЕ С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ ЛОПАТКАМИ
4.1 Деформационная модель уплотнения порошков в ячейке центробежного аппарата в продольной плоскости движения среды .
4.1.1 Двухточечная краевая задача.
4.1.2 Двумерная краевая задача
4.1.3 Особенности движения среды вдоль криволинейной лопасти.
4.1.4 Определение предельной свободной границы дисперсной . смеси
4.1.5 Определение коэффициента проскальзывания среды вдоль лопасти
. 4.1.6 Результаты моделирования
4.2 Деформационная модель уплотнения порошков в ячейке
в поперечной плоскости движения среды.
4.2.1 О влиянии высоты слоя порошка на степень его уплотнения
4.2.2 Результаты моделирования
Описание движения несущей фазы в ячейке
центробежного аппарата с криволинейными лопатками
4.4 Выводы по главе.
ГЛАВА 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВАЛКОВЫХ АППАРАТАХ.
5.1 Модель уплотнения тонкодисперсных сред в аппаратах
валкового типа с горизонтальной лентой
5.1.1 Описание движения и уплотнения твердого скелета
5.1.2 Поиск начального приближения для порозности дисперсной среды
5.1.3 Определение проекций скоростей движения твердого скелета.
5.1.4 Оценка сдвиговых напряэгсений порошка в валковом зазоре
5.1.5 Определение давления несущей фазы при отрыве от поверхности вала
5.1.6 Поиск распределения внешнего давления в валковом зазоре
5.1.7 Результаты моделирования
5.2 Модель уплотнения тонкодисперсных сред в аппаратах валкового типа со сферической матрицей
5.2.1 Описание уплотнения твердого скечета
5.2.2 Поиск начального приближения для горизонтальной скорости движения твердого скелета
5.2.3 Оценка основных характеристик процесса уплотнения порошков
5.2.4 Определение давления несущей фазы дисперсной среды при ее отрыве от поверхности вала.
5.2.5 Поиск распределения внешнего давления в зазоре валкового аппарата со сферической матрицей1
5.2.6 Результаты моделирования
5.3 Выводы по главе.
ГЛАВА 6 СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В АППАРАТАХ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ДЕЙСТВИЯ
6.1 Стохастическая модель непрерывного процесса смешения сыпучих материалов в центробежном аппарате с криволинейными лопатками.
6.1.1 Описание механизма смешения сыпучих материалов
6.1.2 Определение границы раздела зон активного смешения
и преимущественного транспортирования.
6.1.3 Определение свободной границы зоны активного смешения
6.1.4 Поиск коэффициента макродиффузии
6.1.5 Исследование поверхности смешения двух компонентов
6.1.6 Результаты моделирования
6.2 Стохастическая модель непрерывного процесса смешения сыпучих материалов в барабанном устройстве с отбойной поверхностью
6.2.1 Описание механизма смешения сыпучих материалов в разрезсенных потоках.
6.2.2 Исследование поверхности смешения двух компонентов
6.2.3 Результаты моделирования
6.3 Выводы по главе.
ГЛАВА 7 ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ ДЕАЭРАЦИИ СЫПУЧИХ СРЕД В СОВМЕЩЕННЫХ СО СМЕШЕНИЕМ ПРОЦЕССАХ.
7.1 Модель деаэрации сыпучих сред в последовательных процессах со смешением
7.1.1 Приближение одномерного распределения
вероятностей в законе Пуассона
7.1.2 Двумерное пуассоновское распределение условных вероятностей.
7.2 Модель деаэрации сыпучих сред в совмещенных процессах со смешением в центробежном аппарате с криволинейными лопастями
7.2.1 Описание состояний системы
7.2.2 Одномерное пуассоновское распределеше
вероятностей для изменения объема двухкомпонентной смеси порошков
7.3 Анализ характеристик одномерных распределений
вероятностей для функции порозности двухкомпонентной смеси порошков
7.3.1 Поиск основных моментов распределения
вероятностей для порозности смеси в валковоленточном устройстве
7.3.2 Поиск основных моментов распределения
вероятностей для порозности смеси в центробежном
устройстве
7.4 Выводы но главе.
ГЛАВА 8 ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ НОВЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ
УПЛОТНИТЕЛЕЙ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.
8.1 Метод оптимизации параметров новых аппаратов
8.1.1 Общий подход к проблеме.
8.1.2 Метод оптимизации параметров новых уплотнителей порошков с сужающимися каналами.
8.2 Инженерная методика расчета нового шнекового деаэратора порошков.
8.2.1 Определение интегральных характеристик.
8.2.2 Формирование задачи оптимизации и пример расчета
8.3 Инженерная методика расчета нового уплотнителя порошков ротационного типа
8.3.1 Определение интегральных характеристик.
8.3.2 Формирование задачи оптимизации и пример расчета.
8.4 Инженерная методика расчета нового центробежного аппарата с криволинейными лопастями для совмещения процессов смешения и уплотнения сыпучих сред.
8.4.1 Определение оптимальных параметров криволинейной лопатки.
8.4.2 Определение интегральных характеристик.
8.4.3 Формирование задачи оптимизации параметров центробежного устройства для совмещенных процессов смешения и уплотнения сыпучих сред
8.5 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основными достоинствами ротационных смесителей являются получение качественных смесей за счет хаотичности траекторий движения перемешиваемых частиц и ударного воздействия отбойных элементов, несмотря на нежелательное гравитационное разделение взвеси частиц компонентов с разной плотностью размерами возможность самоочищения рабочих поверхностей в результате действия центробежных сил а также меньшие энергозатраты при перемещении частиц во взвешенном состоянии по сравнению с барабанными или шнековыми смесителями с преодолением соответствующих сил трения в слоях смешиваемых компонентов . Дополнительно к недостаткам аппаратов с гибкими рабочими элементами следует отнести некоторую сложность в изготовления и эксплуатации, а также механические потери . В тоже время для указанных способов уплотнения порошков необходима фильтрация удаляемого излишнего воздуха с целью предотвращения пылеуноса и загрязнения окружающей среды . Кроме того, известные методы переработки сыпучих материалов по формированию разреженных потоков компонентов в аппаратах центробежного действия лопастных , , дисковых , и других роторных с последующим ударом о стенки , а также по проведению деаэрации порошков , в аппаратах шнекового , , ротационнопластинчатого , , валкового и лопастного типов могут быть использованы для проектирования нового оборудования с последовательным примеры схем в приложении А или совмещенным , выполнением операций смешения и уплотнения дисперсных сред. В следующих устройствах, сочетающих функции смесителей и деаэраторов сыпучих сред, смешивание компонентов осуществляется с отбойниками при наличии гибких элементов на роторных барабанах , или дисках , , а дегазация смеси при ее движении в зазоре между движущейся лентой и валом с гибкой оболочкой без рифлений , с ячейками для получения гранулсфер , с эластичными органами или уплотняющей пластиной криволинейной формы . При этом согласно требованиям системного подхода помимо выявления потребности и направленности конструкции ее структуры возможного и существующего аппаратурного оформления необходимо рассмотреть комбинации решений в синтезе с моделями процесса, определением физикомеханических характеристик материала и динамических показателей, проведением опытов и последующей оптимизацией параметров рисунок 1. Рисунок 1. Математические модели деаэрации порошков Как уже отмечалось во введении 8, 9, , существует двойственность используемого термина уплотнение для сыпучих сред. Определив уплотнение порошков как процесс механического удаления газа из материала без пластической деформации отдельных частиц, в основном зарубежные ученые, например, У. А. IV. К. . Я. IV. Неске1 , Я. ЯатЬегег , а также отечественные исследователи В. Е. Перельман , Э. Э. КолъманИванов 2, М. Б. Штерн 3, А. К. Григорьев, А. Н. Рудской и другие. Японские ученые Т. АШуата, АИутоо, . Уатапака 4 предложили классификацию и провели соответствующий анализ методов осуществления деаэрации тонкодисперсных материалов при упаковке продуктов. По аналогии с данным разбиением математические модели уплотнения порошков можно условно разделить на описание дегазации при вибрационном, пневматическом и механическом способах. Подробный анализ современных методов описания для процессов уплотнения порошков проводиться в работе 8, 9, . К наиболее развитым из существующих относятся модели прессования порошковых материалов 2, 3, . Научное обобщение теоретических методов анализа прессования твердых дисперсных сред применительно к процессам химической технологии при прокатке, послойном прессовании, шнековаиии, волочении сыпучих продуктов и Т. II. М. Б. Генераловым в работе . Теория колебаний механических систем лежит в основе моделей виброуплотнения сыпучих материалов, конечной целью которых в большинстве случаев является анализ достижения условий прессования порошков, например, в ограниченном объеме модели О. БакансИ , в форме для гидродинамического прессования О . В. Романа и Л. Н Астафьева , а также расчет напряжений при импульсном нагружении, предложенный В. Н. Ионовым и П. М. Огибаловым и т. Описание теории пневмоуплотнения порошковых сред практически отсутствует. Рассмотрим основные подходы к теоретическому анализу механического уплотнения тонкодисперсных материалов, среди которых значительная часть моделей относится к процессу прессования и имеет эмпирический характер.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.210, запросов: 242