Моделирование процесса уплотнения дисперсных материалов в валковом аппарате в режиме подпора

• Автор: Ганин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УПЛОТНЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
I. I Анализ современного оборудования для процесса уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов
1.1.1 Общие сведения и анализ проблемы уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов.
1.1.2 Основные современные конструктивные схемы валковых аппаратов для уплотнения дисперсных материалов
1.1.3 Современное оборудование шнекового типа для уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов
1.2 Современные методы описания механического уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов
1.2.1 Математическое описание процесса уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов в шнеках
1.2.2 Математическое описание процесса уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов в валковых аппаратах

1.2.3 Особенности описания процесса уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов.

1.3 Современные методы расчета некоторых видов механических уплотнителей дисперсных вязкоупругих материалов.
1.3.1 Определение энергетических параметров при уплотнении дисперсных вязкоупругих материалов в шнековых аппаратах.
1.3.2 Оценка производительности и мощности валковых аппаратов при уплотнении дисперсных вязкоупругих материалов
1.3 Выводы но главе 1.
1.4 Постановка задач исследования.
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПЛОТНЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ В ВАЛКОВОМ АППАРАТЕ СО ШНЕКОВЫМ ПИТАТЕЛЕМ
2.1 Описание конструкции валкового аппарата с режимом подпора.
2.2 Математическая модель уплотнения и движения дисперсной вязкоупругой смеси в шнековом питателе.
2.3 Определение давлений валков при прокатке дисперсных вязкоупругих смесей в режиме с подпором.
2.4 Расчет движения и уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов при прокатке в валковом зазоре.
2.5 Расчет движения и уплотнения деаэрированного газа при движении дисперсного вязкоупругого материала в вапковом зазоре
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЛОТНЯЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ СМЕСЕЙ.
3.1 Исследование физикомеханических характеристик дисперсных вязкоупругих материалов
3.1.1 Определение модулей упругости дисперсных вязкоупругих материалов. Описание установки и методики проведения эксперимента.
3.1.2 Определение коэффициента газопроницаемости.
3.2 Экспериментальное исследование процесса движения дисперсных вязкоупругих смесей в шнековом питателе.
3.2.1 Описание установки и методики проведения эксперимента исследования давления подпора в шнековом питателе.
3.2.2 Исследование давления подпора дисперсных вязкоупругих смесей в шнековом питателе.
3.2.3 Определение коэффициента внутреннего трения и связности дисперсного материала.
3.3 Экспериментальное исследование процесса уплотнения вязкоупругих смесей в валковом аппарате
3.3.1 Описание экспериментальной установки.
3.3.2 Определение давления прокатки дисперсных материалов и степени его уплотнения
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОГО МЕТОДА РАСЧЕТА ВАЛКОВОГО АППАРАТА С РЕЖИМОМ ПОДПОРА
4.1 Определение энергетических характеристик шнекового питателя
4.2 Определение производительности и мощности привода валкового аппарата с режимом подпора
4.3 инженерная Методика расчета режимных и конструктивных параметров валкового аппарата в режиме подпора.
Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА 1. Общие сведения и анализ проблемы уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов. Особенности описания процесса уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов. Современные методы расчета некоторых видов механических уплотнителей дисперсных вязкоупругих материалов. Определение энергетических параметров при уплотнении дисперсных вязкоупругих материалов в шнековых аппаратах. Выводы но главе 1. Постановка задач исследования. Описание конструкции валкового аппарата с режимом подпора. Математическая модель уплотнения и движения дисперсной вязкоупругой смеси в шнековом питателе. Определение давлений валков при прокатке дисперсных вязкоупругих смесей в режиме с подпором. Расчет движения и уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов при прокатке в валковом зазоре. Выводы по главе 2. ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЛОТНЯЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ВЯЗКОУПРУГИХ СМЕСЕЙ. Определение модулей упругости дисперсных вязкоупругих материалов. Описание установки и методики проведения эксперимента. Определение коэффициента газопроницаемости. Экспериментальное исследование процесса движения дисперсных вязкоупругих смесей в шнековом питателе. Описание установки и методики проведения эксперимента исследования давления подпора в шнековом питателе. Исследование давления подпора дисперсных вязкоупругих смесей в шнековом питателе. Определение коэффициента внутреннего трения и связности дисперсного материала. Описание экспериментальной установки. ГЛАВА 4. Методика расчета режимных и конструктивных параметров валкового аппарата в режиме подпора. Выводы по главе 4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. Получение ленточных материалов с заданными прочностными характеристиками путем прокатки в валковых устройствах широко используется в химической промышленности. Описанию технологической операции прокатки посвящено большое количество научных работ, но применительно к дисперсным вязкоупругим материалам этот процесс остается малоизученным. При этом наиболее перспективным представляется применение в валковых аппаратах принудительного питания с обеспечением стабильного давления подпора рабочими органами питателя. Для описания процесса механического уплотнения деаэрации дисперсных материалов самым последовательным, с точки зрения математического моделирования, является использование методов механики многофазных систем. Однако в имеющихся в настоящее время моделях прокатки указанных сред в валковых устройствах учитываются только упругие характеристики твердой фазы. В тоже время в процессе уплотнения дисперсного материала происходит значительное сжатие газа воздуха, и его избыточное давление может быть сравнимо с упругими напряжениями твердого скелета. В связи с этим, актуальной проблемой является разработка методов расчета процесса прокатки дисперсных материалов в валковом зазоре с учетом их деаэрации, как операции сокращения объема среды без разрушения составляющих элементов твердой фазы. Целью работы является математическое моделирование процесса прокатки дисперсных вязкоупругих материалов в валковом аппарате в режиме принудительной подачи с использованием шнекового питателя и, на основе полученных данных, разработка методики инженерного расчета режимных и конструкционных параметров указанного устройства. Приведен пример расчета аппарата. Предложена технологическая схема операции прокатки дисперсных вязкоупругих сред в валковом аппарате в режиме подпора материала с помощью шнекового питателя. Личный вклад автора автор принимал личное участие в разработке математических моделей уплотнения дисперсных вязкоупругих материалов в канале шнека и уплотнения вязкоупругих материалов в валковом аппарате в режиме подпора в теоретических и экспериментальных исследованиях, а также в практическом использовании результатов работы.