Сдвиговые течения зернистых сред в тепломассообменных и гидромеханических процессах

• Автор: Борщев, Вячеслав Яковлевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 368 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СДВИГОВЫЕ ТЕЧЕНИЯ И ЭФФЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ ПРИ СДВИГЕ ЗЕРНИСТЫХ СРЕД В ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЯХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ХИМИЧЕСКОЙ И ДРУГИХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1Л. Основные режимы, закономерности сдвиговых течений зернистых сред и проблемы их моделирования

1.2. Эффекты взаимодействия частиц в сдвиговом потоке и их влия-

ние на динамику течения и кинетику технологических процессов (смешивание, классификация, гранулирование, сушка) в химической и других технологиях

1.3. Проблемы математического и физического моделирования эф-

фектов разделения и перемешивания частиц в сдвиговых потоках зернистых сред

1.3.1. Проблемы исследования быстрых гравитационных течений

аналитическими и экспериментальными методами

1.3.2. Математическое описание и экспериментальные методы иссле-

дования эффектов взаимодействия частиц при сдвиговых деформациях зернистых сред
Выводы по главе
Задачи исследования
2. К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СТРУКТУРНО-КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХА-
РАКТЕРИСТИК БЫСТРЫХ СДВИГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Совершенствование техники измерения параметров быстрых
-А течений зернистых материалов
2.1.1. Использование проницающих СВЧ- и рентгеновского излучений для экспериментального определения профилей концентра-

ции частиц в быстром сдвиговом потоке зернистой среды
2.1.2. Техника и метод определения профиля скорости в быстром гра-
витационном потоке зернистого материала на шероховатом скате
2.2. Развитие метода прогнозирования параметров зернистой среды
при быстром сдвиге на базе уравнения состояния
2.2.1. Исследование прогностических свойств уравнения состояния
зернистой среды при быстром сдвиге и развитие метода определения его параметров
2.2.2. Рентгенографическое исследование структурно-кинематических
параметров гравитационного потока зернистого материала и проверка адекватности уравнения состояния зернистой среды при быстром сдвиге
2.2.3. «Температура» зернистой среды. Уточнение уравнения состояния зернистой среды при быстром сдвиге
Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ
ТЕЧЕНИЯ И ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ ЗЕРНИСТОЙ СРЕДЫ В РЕЖИМЕ СДВИГОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ
3.1. Конвейерная сдвиговая ячейка, методика и результаты исследо-
вания динамики течения зернистой среды в режиме сдвиговых деформаций
3.2. Исследование эффектов перемешивания и разделения частиц
при сдвиговых деформациях зернистой среды
Выводы по главе
4. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕ-
ЛЕНИЯ (СЕГРЕГАЦИИ) И СМЕШИВАНИЯ ЧАСТИЦ ПРИ СДВИГОВОЙ ДЕФОРМАЦИИ ЗЕРНИСТОЙ СРЕДЫ
4.1. Кинетика и моделирование процесса смешивания частиц при

сдвиговой деформации зернистой среды
Кинетика процесса сегрегации при сдвиговых деформациях зернистой среды и метод определения коэффициента сегрегации
Моделирование процесса сегрегации при сдвиговых деформациях зернистой среды
Выводы по главе
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ СДВИГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ С ДИСПЕРСНОЙ ТВЕРДОЙ ФАЗОЙ В ХИМИЧЕСКОЙ И ДРУГИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Эффект разделения частиц в завесе барабанного насадочного аппарата и его использование для организации процесса гранулирования и сушки в барабанном грануляторе-сушилке
Каскадная гравитационная классификация зернистых материалов
Принцип и технологические возможности каскадной гравитационной классификации зернистых материалов
Моделирование процесса каскадной гравитационной классификации зернистых материалов
Методика расчета каскадного гравитационного классификатора
зернистых материалов
Технологическое использование сдвиговых течений зернистых
материалов
«Температура» зернистой среды и физические эффекты взаимодействия частиц при быстром сдвиговом течении зернистых материалов
Организации процессов смешивания и разделения в быстрых

последнего. В одних случаях это влияние может быть оценено однозначно как положительное, например, сегрегация по крупности частиц одинаковой плотности при их грохочении, в других случаях - как отрицательное, например, сегрегация частиц по размеру, плотности и форме при смешении сыпучих материалов. В большинстве же случаев оценка влияния сегрегации на кинетику процессов переработки сыпучих материалов (как гидромеханических, так и тепломассобменных) не может быть однозначной и зависит от целого ряда обстоятельств. Основными из них являются особенности конструкций аппаратов и машин, доминирующие из совокупности неоднородных физико-механических свойств частиц перерабатываемой смеси, определяющее направление сегрегации, комплекс технологических требований к готовому продукту, режимы течения технологических потоков и др.
1.3. ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЧАСТИЦ В СДВИГОВЫХ ПОТОКАХ ЗЕРНИСТЫХ СРЕД
1.3.1. Проблемы исследования быстрых гравитационных течений аналитическими и экспериментальными методами
Основной целью изучения быстрых гравитационных течений зернистых материалов является объяснение и математическое описание их закономерностей в зависимости от свойств частиц и условий формирования потока.
Традиционно для характеристики структурных и кинематических свойств быстрых гравитационных течений зернистых материалов используются профили скорости и порозности. Однако названные профили могут быть использованы только для общей характеристики течения. Во многих случаях значительный интерес может представлять знание и других параметров движущейся дисперсной среды, например, таких как скорость флуктуа-