Течение зернистых материалов в гравитационных сепараторах и смесителях: закономерности, техника измерения, метод прогнозирования

• Автор: Иванов, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

БЫСТРЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ТЕЧЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК ОБЪЕКТ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Моделирование быстрых сдвиговых гравитационных потоков.

1.2 Экспериментальные методы и установки для исследования

динамики быстрых гравитационных потоков зернистых

материалов Выводы по главе

Постановка задач исследования

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

ГРАВИТАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ПРОНИЦАЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
2.1 Исследование прогностических свойств уравнения состояния зернистой среды мри быстром сдвиге
2.2 Разработка экспериментального метода определения профиля порозности в гравитационном потоке частиц па шероховатом скате
2.2.1 Экспериментальное исследование метода прямого определения параметров гравитационного потока зернистой среды с помощью СВЧ излучения
2.2.2 Разработка метода рентгенографического исследования профиля порозности в гравитационном потоке зернистого
материала.
2.3 Разработка экспериментального метода определения профиля скорости в фавитанионном потоке частиц на шероховатом скате Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ БЫСТРЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ШЕРОХОВАТОМ СКАТЕ
3.1 Рентгенографическое исследование гравитационного потока зернистого материала и проверка адекватности уравнения состояния зернистой среды при быстром сдвиге
3.2 Температу ра зернистой среды. Уточнение уравнения со
стояния зернистой среды при быстром сдвиге
3.3 Практические рекомендации. Прогнозирование рациональных условий течения зернистых материалов в процессах гравитационного сепарирования и смешения
Выводы по главе 3
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При проскальзывании частиц на подложке образуется зона дополнительного поглощения энергии хаотических перемещений частиц, что приводит к понижению «температуры» (энергии взаимных перемещений частиц) в потоке зернистого материала. Выводы по результатам исследований завершают основное содержание работы. В приложении приводятся листинги профамм, которые использованы в работе, таблицы экспериментальных данных, а также справки о внедрении результатов исследований. Экспериментально-аналитический метод определения структурных, и кинематических характеристик быстрого гравитационного потока е использованием рентгеновского излучения. Уточненное уравнение состояния зернистой среды при быстром сдвиге, обладающее высокой степенью детерминированности при определении параметров фавитациоиного течения зернистых материалов, состоящих из несвязных, неэластичных частиц, близких по форме к сферическим. Рекомендации по организации рациональных условий фавитациоиного течения зернистых материалов в процессах фавигационной сепарации и смешения. Результаты диссертационной работы доложены на V и VI научных конференциях, проведенных в Тамбовском государственном техническом университете в - годах, XV международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» а также на международной конференции по переработке зернистых материалов (Израиль, г. Всемирном конгрессе по технологии дисперсных материалов. УСРТ-^ (Сидней, Австралия, г. По результатам диссертации опубликовано 7 работ [, , , , , ,]. Работа выполнена на кафедре «Технологическое оборудование и пищевые технологии» Технологического института Тамбовского государственного технического университета. БЫСТРЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ТЕЧЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Моделирование быстрых сдвиговых гравитационных потоков. Быстрые гравитационные потоки зернистых материалов являются широко распространенным типом быстрых сдвиговых потоков, имеющих место во множестве природных явлений и технологических процессов. Можно утверждать, что большинство природных явлений и технологических процессов, протекающих при взаимодействии твердых частиц в режиме взаимных перемещений (камнепады, сели, движение песков, дюны, барханы, гравитационное течение сыпучих материалов в каналах, течках, бункерах, вращающихся трубах, барабанах, взаимное перемещение частиц в реакторах, смесителях, адсорберах, сушилках и т. Мри этом процессы в таких потоках могут оказывать существенное влияние как на кинетику природных явлений и технологических процессов, гак и на динамику течения зернистых сред и качество продукта. Однако, несмотря на это, до настоящего времени адекватное описание параметров быстрых гравитационных потоков затруднено по причине множества экспериментальных и аналитических проблем [1 ]. В настоящее время известно достаточно большое количество . Существующие модели можно условно разделить на две группы: 1) основанные на континуальных теориях, которые базируются на различных формах взаимосвязи между тензором напряжений и скоростью деформации; 2) основанные на ми простру ктурном анализе, определяющем напряжения в зависимости от закономерностей переноса количества движения за счет столкновений частиц. В этом случае анализ взаимодействия отдельных частиц не проводится. Проблема описания полей скоростей и распределения твердых частиц в ' быстрых сдвиговых гравитационных потоках рассматривается в работах [2-]. Гудмен и Коуин [2], основываясь на положениях механики сплошной среды, разработали модель быстрого сдвигового течения гранулированного материала. Применение этой модели к задаче течения сыпучего материала по наклонной плоскости позволило получить следующее выражение . М'/. Г-(Л-у)/Л, Mr = pghsnaf(2flvH)9 v = -c, /. Данную модель Сэвидж [3] адаптировал для случая быстрого гравита-¦ ционного течения дисперсных материалов но наклонной плоскости. Он исключил плотность частицы из числа переменных и предположил, что тензор напряжения является изотропной функцией у0, />, gradv и тензора скорости деформации С. С4-значение биномиальных коэффициентов. В качестве замечаний по данной работе следует отметить отсутствие адекватной формулировки граничных условий, как у основания, так и на открытой поверхности слоя.