Математическое моделирование процесса пневмосепарации вертикальным воздушным потоком | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Бутовченко А. В., Дорошенко А. А. Математическое моделирование процесса пневмосепарации вертикальным воздушным потоком [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, ноябрь 2012 г.). — М.: Буки-Веди, 2012. — С. 94-96. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/55/2917/ (дата обращения: 16.08.2018).

Введение. Инновационные пути развития сельскохозяйственной техники в целом, реализуются за счёт создания новых и параметрической оптимизации существующих машин, за счет более глубокого изучения процессов протекающих в них. Одним из важных рабочих элементов различных машин, в том числе и зерноочистительных является пневмоканал.

Целью работы являлось математическое моделирование процесса сепарации гетерогенной сыпучей среды в пневмоканале, находящемся после транспортёрного скельператора в машине МПО-50.

Процесс пневмосепарации гетерогенной сыпучей среды в пневмоканале зависит от технологических свойств компонентов среды, от вероятностных характеристик распределения подачи сыпучей среды по ширине ее ввода в пневмоканал, её распределения по поперечному сечению пневмоканала и вероятностным характеристикам распределения по этому сечению скоростей воздушного потока. Учет этих факторов при моделировании процесса пневмосепарации позволит более точно проводить многомерный анализ процесса, параметрический и структурный синтез пневмоканала.

Рассмотрим пневмоканал (ПК) шириной и глубиной S (Рис. 1) с подачей Q в него гетерогенной сыпучей среды с известной или задаваемой плотностью вероятностей распределения этой подачи по ширине бокового ввода в ПК и плотностью вероятности распределения средних по сечению пневмоканала скоростей воздушного потока.

Для этих условий полнота прохода j-го компонента зернового материала в очищенную фракцию

, (1)

где

/, (2)


Рис. 1. Схема плотности вероятности распределения средних по сечению
пневмоканала скоростей воздушного потока и плотности вероятности распределения подач зернового материала по ширине пневмоканала сепаратора.


Количество зернового материала Qp, попадающего на каждый р-ый участок (р=1,2,…,l) к-ой ширины рабочего органа:

, (3)

а средняя скорость воздушного потока на ρ-м участке:

, (4)

где - полнота выхода в очищенное зерно j-го компонента зернового материала с p-го участка ширины пневмоканала (р = 1,2, …,) определится из известных выражений при Q= Qи ,[1] и - коэффициенты изменения плотности выхода j-го компонента в очищенное зерно от изменения глубины В пневмоканала и влажности w зернового материала [2].

, (5)

, (6)

Ограничения:

, (7)

Е - допустимая полнота выделения семян зерна в легкие отходы,

При выполнении ограничений (8) считать показатели процесса сепарации: содержание сорных примесей (j = 1,2,…,с) в очищенном зерне

, (8)

Здесь b – число всех компонентов в ворохе.

Полнота выделения В пневмосепаратора в отходы сорных (j = 1,2,…,с) примесей

, (9)

содержание j– х компонентов в очищенном зерне

, (10)

, (11)

содержание j–го компонента зернового материала в легких отходах

, (12)

масса отходов кг/(м.с)

, (13)

масса очищенного в пневмосепараторе зерна

, (14)

величина критерия сепарации для исследуемой -ой функциональной схемы

(15)

Рис. 2. Зависимость величины критерия от размеров ячеек скельператора,
при исходных подачах от 2 до 20 кг/м∙с.


Вывод. Построенные математические модели процесса сепарации гетерогенной сыпучей среды и позволяют, используя известные методы параметрического и структурного синтеза, проводить многомерный анализ процесса и оценивать рациональные параметры вертикальных пневмоканалов для задаваемых условий и ограничений на показатели его функционирования.


Литература:

1. Ермольев Ю.И., Лукинов Г.И., Шелков М.В. Вероятностная модель процесса сепарации зернового вороха на транспортёрном скельператоре//Деп.ВИНИТИ.-№3311 .ДГТУ.-Ростов-на Дону, 1999.

2. Ермольев Ю.И. Технологические основы интенсификации процесса сепарации зерна воздушно-решётными зерноочистительными машинами и агрегатами.Дис.д.т.н., Ростов-на Дону, 1990.

Основные термины (генерируются автоматически): зерновой материал, воздушный поток, гетерогенная сыпучая среда, очищенное зерно, многомерный анализ процесса, пневмоканал, сечение пневмоканала скоростей.

Похожие статьи

Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом...

Глубина S пневмоканала принята 0,22м. Плотность зернового вороха 700кг/м3.

Основные термины (генерируются автоматически): зерновой материал, компонент, j-го компонента, центр масс, участок транспортера, Полнота просеивания, многомерный анализ, единица времени...

О частоте пульсации сыпучего тела, выходящего из выпускного...

На кадрах скоростной съемки отчетливо видно периодическое стохастическое уплотнение и разрыхление движущегося потока зерна.

график функции, сыпучий материал, сыпучее тело, выпускное отверстие бункера, сыпучая среда, стенка бункера, зерновой материал...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного...

Как следует из опыта эксплуатации бункеров, их продольное сечение стремятся выполнить по продольному сечению потока (рисунок 2), наблюдаемому при

жидкостная пленка, сыпучий материал, стенка бункера, зерно, характеризующее свойство, зерновой материал, пластина...

Влияние некоторых сводообразующих факторов на время...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного... график функции, сыпучий материал, сыпучее тело, выпускное отверстие бункера, сыпучая среда, стенка бункера, зерновой материал, гидравлический вид истечения, выпускное отверстие, VIII.

Обоснование схемы построения и методики расчета основных...

Требования к качеству воздушной среды, в том числе к чистоте воздуха, постоянно

Поэтому поток материала в данных условиях можно рассматривать как свободный.

, где vВ — скорость движения воздуха, м/с; F — площадь сечения падающего материала, м2.

Перенос вещества в неоднородной пористой среде с учетом...

В точке по всей площади поперечного сечения начиная с в среду поступает неоднородная жидкость с постоянной концентрацией вещества и со средней постоянной скоростью . Начальные и граничные условия принимаются в виде

Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых...

Кроме того, зерно способно впитывать её из окружающей среды.

Бобоев Г. Г., Тураев Ш. А. Анализ методов и приборов контроля влажности зерна в потоке и технологических

Способы технологического процесса сушки материалов. При этом тепло передается материалу...

Влияние влажности зерновых материалов на их истечение из...

Диапазоны влажности зерновых сыпучих материалов. Вид сыпучего материала.

Влияние режимов гидротермической обработки зерна пшеницы... Материал и методика исследований.

Классификация сепарирующих поверхностей зерноочистительных...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного... a0¢ — направляющий угол кривой продольного сечения бункера на уровне плоскости его выпускного отверстия, град.

Материал и методика исследований. Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом...

Глубина S пневмоканала принята 0,22м. Плотность зернового вороха 700кг/м3.

Основные термины (генерируются автоматически): зерновой материал, компонент, j-го компонента, центр масс, участок транспортера, Полнота просеивания, многомерный анализ, единица времени...

О частоте пульсации сыпучего тела, выходящего из выпускного...

На кадрах скоростной съемки отчетливо видно периодическое стохастическое уплотнение и разрыхление движущегося потока зерна.

график функции, сыпучий материал, сыпучее тело, выпускное отверстие бункера, сыпучая среда, стенка бункера, зерновой материал...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного...

Как следует из опыта эксплуатации бункеров, их продольное сечение стремятся выполнить по продольному сечению потока (рисунок 2), наблюдаемому при

жидкостная пленка, сыпучий материал, стенка бункера, зерно, характеризующее свойство, зерновой материал, пластина...

Влияние некоторых сводообразующих факторов на время...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного... график функции, сыпучий материал, сыпучее тело, выпускное отверстие бункера, сыпучая среда, стенка бункера, зерновой материал, гидравлический вид истечения, выпускное отверстие, VIII.

Обоснование схемы построения и методики расчета основных...

Требования к качеству воздушной среды, в том числе к чистоте воздуха, постоянно

Поэтому поток материала в данных условиях можно рассматривать как свободный.

, где vВ — скорость движения воздуха, м/с; F — площадь сечения падающего материала, м2.

Перенос вещества в неоднородной пористой среде с учетом...

В точке по всей площади поперечного сечения начиная с в среду поступает неоднородная жидкость с постоянной концентрацией вещества и со средней постоянной скоростью . Начальные и граничные условия принимаются в виде

Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых...

Кроме того, зерно способно впитывать её из окружающей среды.

Бобоев Г. Г., Тураев Ш. А. Анализ методов и приборов контроля влажности зерна в потоке и технологических

Способы технологического процесса сушки материалов. При этом тепло передается материалу...

Влияние влажности зерновых материалов на их истечение из...

Диапазоны влажности зерновых сыпучих материалов. Вид сыпучего материала.

Влияние режимов гидротермической обработки зерна пшеницы... Материал и методика исследований.

Классификация сепарирующих поверхностей зерноочистительных...

О скважности зернового потока, выходящего из выпускного... a0¢ — направляющий угол кривой продольного сечения бункера на уровне плоскости его выпускного отверстия, град.

Материал и методика исследований. Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом...

Задать вопрос