Разработка математических моделей для автоматизированного проектирования шаровых барабанных мельниц

• Автор: Стремнев, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 258 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

1.1. Модели процесса измельчения на основе описания в локальном объеме

1.2. Модели измельчения без учета внутренней структуры и механизма процесса

1.2.1. Статистические модели и их применение в описании процесса измельчения

1.2.2. Математический аппарат случайных марковских процессов в описании процесса измельчения

1.2.3. Матричные модели процессов дробления и измельчения

1.2.4. Математические модели гидродинамической структуры потоков в шаровых барабанных мельницах
1.3. Выбор методики построения математической модели процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах
1.4. Методики расчета конструктивно-технологических параметров шаровых барабанных мельниц
1.5. Обзор существующего программного обеспечения для автоматизированного проектирования технологического оборудования
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ШАРОВЫХ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ

2.1. Составление уравнения математической модели процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах на основе гидродинамической структуры потоков
2.2. Определение времени и константы скорости измельчения
2.3. Определение числа Ре как гидродинамической характеристики потоков в шаровых барабанных мельницах
2.4. Определение основных конструктивных параметров шаровых барабанных мельницах
2.4.1. Оптимальное соотношение длины и диаметра шаровых барабанных мельницах
2.4.2. Определение количества и соотношения длин камер
2.5. Анализ математической модели
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
3.1. Определение ассортимента и массы мелющей загрузки
3.2. Выбор типа и расчет профиля футеровки
3.3. Математическая модель определения суммарной мощности привода
3.4. Прочностной расчет основных деталей шаровой барабанной мельницы
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. АЛГОРИТМ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО т ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ
МЕЛЬНИЦЫ

4.1. Алгоритм реализации САПР
4.2. Структуры программного обеспечения САПР
4.2.1. Пользовательский интерфейс
4.2.2. Система программных модулей
4.2.2.1. Программные модули пользовательского интерфейса
4.2.2.2. Программные модули расчетного блока САПР
4.2.2.3. Программные модули блока построения графической документации
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ "* МЕЛЬНИЦЫ
5.1. Сравнительный анализ теоретических результатов проектирования с экспериментальными данными
5.2. Выводы
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложения

Если Ь2 и г будут равны нулю, то получится модель, содержащая те же зоны, что и предыдущая, лишь застойная зона будет присоединена к зоне идеального перемешивания. Решение уравнений этой модели имеет вид:
С„-С,Л*Р + (1-а ,2.20)
В случае если Ь[ и 1-Я. равны нулю, получается модель идеального вытеснения с застойной зоной последовательно с зоной идеального перемешивания, охваченная внутренним рециклом. Решение уравнений этой модели имеет вид:

ВЫХ вх
1-ь2
1 -4- Г "~^2^2
? = 7 -Г1 е 1+г (2.21)
О+О+м,
1 + г(1 - Е)_|’
Если же Ь2 и 1 - Я. будут равны нулю, то отличие получившейся модели от предыдущей будет состоять в том, что застойная зона будет присоединена к зоне идеального перемешивания. Решением для этой модели будет выражение:

1 _1_ Г “^2^2
Р = 7 V г е ,+г (2.22)
(1ч-г)+к111(1-Ь1)
_1 + г(1-Е)|
При представлении потока измельчаемого материал в мельнице диффузионной моделью выражение для расчета превращения исходного материала в готовый продукт получается из уравнения модели (1.27) и представляется в виде:
г г 4аехр(0,5Ре)
вых вх(1 + а)2ехр(0,5аРе)-(1-а)2ехр(-0,5аРе)’ ’
где Ре - число Пекле, а а = уГ+ 4кТ / Ре.
Если поток измельчаемого материала можно представить состоящим из двух параллельных идеализированных потоков вытеснения и перемешивания, то на основании полученных ранее решений для зоны идеального смешения (2.11) и вытеснения (2.10) решение уравнений рассматриваемой модели будет: