Математическое моделирование процесса разделения суспензий в новом аппарате применительно к их транспортированию

• Автор: Лебедев, Антон Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения

Введение
1.АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ И ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО МАТЕМАТИЧЕСКИМ МОДЕЛЯМ РАЗДЕЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ
1.1 Анализ литературных источников но конструкциям устройств для разделения суспензий.

1.1.1 Роторные аппараты для сгущения суспензий

1.1.2 Гидроциклоны

1.1.3. Другие виды разделителей суспензий.

1.2 Обзор литературных источников по математическим моделям разделения гетерогенных систем.

1.2.1. Модели, использующие одночастичный подход

1.2.2. Модели, использующие теорию случайных марковских процессов и методы статистической механики.
Выводы по главе
2.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ НА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ КОНИЧЕСКОЙ НАСАДКЕ И ПРИ УДАРЕ ЕЕ О НЕПОДВИЖНЫЙ НАКЛОННЫЙ ОТБОЙНИК.
2.1 Предварительные экспериментальные исследования
2.1.1. Экспериментальное исследование процесса разбрасывания суспензии дисками
и коническими насадками.
2.1.2.Экспериментальное выявление механизма разделения суспензии при ударе ее о неподвижный наклонный отбойник
2.2. Математическое моделирование процесса разделения суспензии на вращающейся конической насадке
2.2.1.Расчет без учета взаимодействия частиц
2.2.2. Расчет процесса разделения с учетом взаимодействия частиц
2.3. Математическая модель ударного взаимодействия потока суспензии с
неподвижным наклонным отбойником
Выводы по главе.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ.
3.1.Экспериментальное исследование процесса разделения суспензий на вращающейся конической насадке
3.2. Исследован не процесса разделение суспензий при ударе о неподвижный отбойник
3.3.Исследование процесса разделение суспензий при косом ударе о неподвижный
отбойник
Выводы по главе
4.РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИХ ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ
4.1.Описание конструкции устройства.
4.2 Расчет устройства
Основные выводы н результаты по работы.
ЛИТЕРАТУРА


Анализ литературных источников но конструкциям устройств для разделения суспензий. Другие виды разделителей суспензий. Обзор литературных источников по математическим моделям разделения гетерогенных систем. Модели, использующие теорию случайных марковских процессов и методы статистической механики. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ НА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ КОНИЧЕСКОЙ НАСАДКЕ И ПРИ УДАРЕ ЕЕ О НЕПОДВИЖНЫЙ НАКЛОННЫЙ ОТБОЙНИК. Выводы по главе. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ. Описание конструкции устройства. Основные выводы н результаты по работы. В настоящее время в химической, металлургической, промышленности строительных материалов, в гидротехническом и гидромелиоративном строительстве, а также при дноуглублении водных путей существует необходимость перемещения больших масс суспензий на значительные расстояния [1-7]. При этом часто отсутствует возможность применения железнодорожного, автомобильного и других видов транспорта. В этих условиях особенно эффективным оказывается применение гидравлического транспорта. Гидравлический транспорт имеет значительные преимущества перед железнодорожным и автомобильным, заключающиеся в снижении затрат, уменьшении потребности в рабочей силе, материалах и оборудовании, сокращении потерь транспортируемого продукта, отсутствии необходимости возврата пустой тары и перегрузочных операций [8-]. Благодаря высокой эффективности гидротранспорт быстро распространяется и уже занимает лидирующее положение в системах внутризаводского транспорта на крупнотоннажных производствах, в частности в промышленности минеральных удобрений. Говоря об экономике гидротранспорта можно отметить, что себестоимость тонно-километра составляет приблизительно половину себестоимости транспортирования на ленточных конвейерах дистанционного управления и одну треть стоимости автомобильного или железнодорожного транспорта. Однако внедрение оборудования для этих целей на предприятиях промышленности часто затруднено отсутствием опыта транспортирования суспензий с абразивной твердой фазой[ -]. Повышение надежности внутризаводского транспорта требует создания новых методов транспортирования и оборудования. При этом сгущенная часть суспензии транспортируется с помощью осветленной части, которая разгоняется насосом, и оба потока смешиваются в инжекторе. Такой подход к решению задачи транспортирования суспензий позволяет значительно повысить долговечность насосов и надежность гидротранспортных систем. Экспериментальные исследования производились в лабораторных условиях. Математическое моделирование осуществлялось с помощью уравнений механики, гидромеханики, вероятностных и статистических методов. Проведение расчетов, обработка результатов эксперимента и численное и аналитическое решение уравнений производили на ЭВМ с помощью таких профаммных продуктов как Maple 9,[] Mathcad [,], Mathematica 5[], Origin 6. Настоящая диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. В первой главе сделан анализ современного оборудования для разделения суспензий и обзор математических моделей движения и разделения многофазных систем в поле центробежных сил и при ударе. Во второй главе представлены математические модели процесса разделения суспензии на вращающейся конической насадке и при ударе о неподвижный отбойник. В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований процесса разделения суспензии и сравнение их с расчетными данными. В четвертой главе дано описание конструкции опытнопромышленного устройства для транспортирования суспензий и приведена методика ее расчета.