Моделирование динамики процесса вибрационного транспортирования сыпучего материала

• Автор: Журавлева, Елена Вадимовна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние проблемы. Задачи исследования
ЕЕ Классификация и область применения вибро-
транспортных машин
1.2. Влияние физико-механических свойств сыпучих
материалов на процесс транспортирования
1.3. Анализ методов моделирования и математических
моделей сыпучих материалов
1.4. Методы расчета вибрационных конвейеров
1.5. Цель и задачи исследования
Выводы по главе
2. Математическая модель сыпучего материала
2.1. Нелинейные уравнения кинетической теории газов
2.2. Связь кинетических уравнений с макроскопическими
уравнениями переноса
2.3. Неупругие столкновения в потоке сыпучего материала
2.4. Уравнения, описывающие движение среды
2.5. Предварительные сведения для вычисления тензора
давлений
2.6. Тензор давлений для однокомпонентного материала в
равновесном случае
2.7. Тензор давлений для однокомпонентного материала в не равновесном случае
Выводы по главе
3. Численное моделирование процессов течения
3.1. Система уравнений, описывающих движение сыпучей
среды
3.2. Анализ численных методов
3.3. Метод крупных частиц для интегрирования дифференциальных уравнений
3.4. Численное моделирование динамики сыпучего материала
Выводы по главе
4. Экспериментальные исследования процесса
транспортирования
4.1. Определение структурно-механических свойств сахарного песка
4.2. Описание экспериментальных исследований
4.3. Сравнительный анализ результатов эксперимента и численного моделирования
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность работы. Технический прогресс последних лет привел к широкому распространению технологий, использующих различные сыпучие материалы. В сельском хозяйстве распространенными сыпучими средами являются зерно, семена технических культур, минеральные удобрения, почва; в строительстве - песок, гравий, грунты, цемент; в химической промышленности - порошки, гранулы; в сахарной промышленности - сахар и т.п. Запросы практики приводят к созданию и внедрению таких перспективных видов транспорта гранулированных материалов, как пневмо, вибро и гравитационный транспорт, расчет которых невозможен без изучения законов движения гранулированных сред.
В настоящее время широкое распространение получили вибрационные методы интенсификации технологических процессов транспортирования. Вибрационное оборудование обычно позволяет легко автоматизировать процесс обработки материалов, совместить несколько операций в одной. Все вышесказанное, с одной стороны обусловило интенсивное внедрение вибрационных процессов в промышленности, с другой стороны, требует развития методов анализа сложных динамических систем, вибрационных машин.
Усилиями ведущих ученых в области динамики вибрационных машин, таких как Блехман И.И., Гончаревич И.Ф., Лавенделл Э.Э., Потураев В.Н., Червоненко А.Г., Спиваковский А.О. и др., в настоящее время создана база для расчетов, основанная на использовании феноменологических моделей. А модель на основе изучения взаимодействии частиц изучена недостаточно. Однако дальнейшее успешное внедрение вибрационных машин требует разработки ди-

где р - насыпная плотность груза т/м3; Р0 - площадь поперечного сечения трубы (желоба), м2; ц/- коэффициент заполнения трубы (желоба), для открытых желобов ц/ = 0,6-тО,9% для прямоугольных труб ц/ = 0,6ч-0,8; для круглых труб 0,5э-0,6.
По заданной производительности определяется Б0. Поперечные размеры трубы (желоба) проверяют по размеру частиц грузов с учетом амплитуды подбрасывания.
Приводной двигатель в вибрационных конвейерах должен иметь повышенный пусковой момент. Мощность его определяют
по формулам:
с£> .. т Н
N да - (кзИ н ),
103г| 3 0
Для длинных (Ъ>10м)
ы*(10к3(ь-10)к4 + ДМ
10 р 0
где ц = 0,95 0,97 - КПД механизмов привода; к3 и к4 - коэффициенты затрат мощности при транспортировании 1т груза на 1 м; с -коэффициент транспортабельности груза (0=1 - для зернистых и кусковых грузов; с = 1,5 э-2,0 - для порошкообразных и пылевидных грузов).
Для транспортирования пылевидных грузов применяют трубы прямоугольного сечения, для транспортирования зернистых и кусковых - круглые трубы или желоба. Для транспортирования абразивных грузов применяют износостойкую листовую сталь толщиной 3-5 мм. Длина загрузочных и разгрузочных отверстий для труб не менее 1,50, а для прямоугольных желобов не менее 1,5 В (ширины).
В качестве упругих связей (опор, подвесок) могут быть использованы цилиндрические и плоские пружины.