Моделирование процесса сегрегации в гравитационном потоке частиц различной шероховатости и упругости

• Автор: Алленов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 149 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ СЕГРЕГАЦИИ В СДВИГОВЫХ ПОТОКАХ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО КОМПЛЕКСУ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧАСТИЦ

1.1. Эффекты сегрегации в зернистых средах и их математическое моделирование.

1.2. Общая модель динамики сегрегации в быстром сдвиговом потоке.

1.3. Методы экспериментального исследования сегрегации в гравитационном потоке.

Выводы по главе 1.

I Тостановка задач исследования.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕГРЕГАЦИИ ЧАСТИЦ РАЗЛИЧНОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ И УПРУГОСТИ В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОТОКЕ

2.1. Метод экспериментального исследования и модельная зернистая среда

2.2. Результаты исследования и их обсуждение Выводы но главе 2.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕГРЕГАЦИИ ЧАСТИЦ РАЗЛИЧНОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ И УПРУГОСТИ ПРИ БЫСТРОМ СДВИГЕ ЗЕРНИСТОЙ СРЕДЫ
3.1. Разработка математической модели разделения частиц различной шероховатости при быстром сдвиге
3.1.1. Разделение частиц различной шероховатости по механизму миграции
3.1.2. Разделение частиц различной шероховатости по механизму гидромеханической сегрегации
3.2. Метод и результаты исследования коэффициента восстановления при столкновении частиц различной шероховатости
3.3. Исследование кинетических характеристик и динамики сегрегации частиц различной шероховатости в гравитационном потоке
3.4. Результаты моделирования динамики сегрегации частиц различной шероховатости в быстром гравитационном потоке
Выводы по главе 3.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕГРЕГАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ ГИПОТЕЗЫ
КОСОГО УДАРА. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
4.1. Комбинированная Xгипотеза косого удара и определение энергии диссипации и частота столкновений частиц в потоке
4.2. Метод и результаты определения коэффициента редукции касательной компоненты скорости при косом ударе
4.3. Результаты моделирования сегрегации с использованием комбинированной гипотезы косого удара и рекомендации по практическому их использованию.
Выводы по главе 4.
ВЫВОДЫ НО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Результаты исследования позволяют принять коэффициент X независимым от скорости столкновения в широком диапазоне изменения последней. С использованием предложенной комбинированной /-X гипотезы косо- удара проведено моделирование динамики сегрегации частиц различной шероховатости в гравитационном потоке. Результаты моделирования свидетельствуют о существенном улучшении прогностических свойств модели. С заменой /-гипотезы на комбинированную /-X гипотезу средняя квадратичная погрешность расчетных и экспериментальных результатов уменьшилась с ,2 до 6,7%. По результатам исследований выданы рекомендации по организации процесса очистки семян от фудноот делимых примесей на сельскохозяйственных предприятиях. Выводы по результатам исследований завершают основное содержание работы. В приложении приводятся листинги программ, которые использованы в работе, таблицы экспериментальных данных, а также справки о внедрении результатов исследований. Методы расчета кинетики сегрегации частиц различной шероховатости и упругости в быстром сдвиговом потоке под действием эффектов гидромеханического разделения и миграции. Метод экспериментального определения коэффициента восстановления при ударе, основанный на анализе фонограммы колебаний, генерируемых сферической частицей при ее многократном подскоке на горизонтальном основании, позволяющий преодолеть экспериментальные трудности, характерные для традиционного метода при малых скоростях столкновений. Комбинированную /-X гипотезу косого удара и расчетную зависимость на сс основе для определения энергии диссипации частиц различной шероховатости и упругости, отличающееся повышенными прогностическими свойствами в широком диапазоне углов столкновений и физикомеханических свойств материала. Метод определения коэффициента редукции касательной компоненты ударного импульса X, отличающийся простотой и позволяющий определить названный коэффициент в широком диапазоне скоростей и углов столкновений. Результаты моделирования динамики сегрегации частиц различной шероховатости и упругости в гравитационном потоке, свидетельствующие о доминирующем значении эффекта миграции, имеющем место под действием градиента концентрации твердой фазы. СШБА , Прага, Чехия), по переработке зернистых материалов (Иерусалим, Израиль, г. Всемирном конгрессе по технологии дисперсных материалов ? СРТ^4 (Сидней, Австралия, г. По результатам диссертации опубликовано 4 работы [4, 5, 6, 7]. Работа выполнена на кафедре «Технологическое оборудование и прогрессивные технологии» Технологического института Тамбовского государственного технического университета. Эффекты сегрегации в тернистых средах и их математическое моделирование. В большинстве случаев сегрегация в зернистых средах представляет собой спонтанно протекающий процесс, сопровождающийся перераспределением неоднородных частиц, результатом которого является повышение неоднородности зернистой смеси. Сегрегация проявляется вследствие различия частиц зернистых материалов по размеру, плотности, форме, шероховатости, упругости, адгезионным и другим физико-механическим свойствам. Опыт показывает, что эффекты сегрегации столь значительны, что обнаруживаются практически в любой зернистой среде, поскольку идеально однородных зернистых материалов не существует. Общеизвестным примером проявления эффекта сегрегации является расслаивание сыпучего материала по крупности и плотности частиц, при котором более крупные и менее плотные частицы оказываются над более мелкими и плотными. Такое расслаивание обычно наблюдается при формировании насыпей и пересыпании сыпучих материалов. В связи с тем, что перераспределение частиц в зернистой смеси влияет на кинетику природных явлений, тепломассообменных и гидромеханических процессов, а также качество продукта, необходимо уметь прогнозировать соответствующие эффекты сегрегации. Однако, несмотря на то, что эффекты сегрегации известны с давних времен и более того, многие сотни лет используется человеком в хозяйственной деятельности, например, при очистке зерна и круп, добыче золотою песка и др.