Рішення системи газодинамічних рівнянь для процесів взаємодії вібромашин з повітряним середовищем
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198501Ключові слова:
газодинаміка, система диференціальних рівнянь, крайова задача, метод сіток, метод прогонки, поле швидкостейАнотація
Сучасна практика застосування вібраційних машин при роботі з дрібним насінням малої ваги зіштовхується з таким небажаним явищем, як вплив на кінематику вібраційного руху частинок фракцій насіннєвої суміші аеродинамічних сил та моментів. Періодичний рух повітря відносно робочих площин вібраційної машини виникає за рахунок коливань пакетів цих площин, які утворюють плоскі аеродинамічні канали. З цього виявляється актуальним питання дослідження процесів взаємодії робочих органів вібраційної машини з повітряним середовищем з метою обґрунтування їх конструктивних доробок. Існуючи математичні моделі, які оцінюють параметри руху повітря відносно робочих площин вібраційних машин, дають лише узагальнену картину та являються плоскими. В статті наведено постановку та розрахункову кінцево-різницеву схему розв’язання тримірної кураєвої задачі для обчислення поля швидкостей та тиску для області повітря, що знаходиться між двома паралельними площинами, які синхронно коливаються. В задачі використано систему диференційних рівнянь для опису течії ідеального газу. Рішення кінцево-різницевої схеми здійснено за допомогою методу прогонки.
Використання методу прогонки для вирішення такого роду завдань дозволяє забезпечити збіжність і стійкість розрахункових схем незалежно від кроку і інших параметрів використовуваної сітки.
Наведено варіант розрахунку, що демонструє працездатність запропонованого методу для заданих крайових умов і параметрів вібраційного режиму роботи машини. Встановлено, що в робочому просторі, укладеному між двома площинами, що коливаються, мають місце як вертикальна (поперечна), так і горизонтальна (поздовжня) складові швидкості руху повітря, які змінюються за часомПосилання
- Adamchuk, V. V., Prilutsky, A. N. (2017). Theoretical studies of non-grid pneumovibrating centrifugal separation of seed mixtures. Mekhanizatsiya ta elektryfikatsiya silskoho hospodarstva, 5 (104), 17–27.
- Khodabakhshian, R., Emadi, B., Khojastehpour, M., Golzarian, M. R. (2018). Aerodynamic separation and cleaning of pomegranate arils from rind and white segments (locular septa). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 17 (1), 61–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2016.01.003
- Posner, E. S. (2009). CHAPTER 5: Wheat Flour Milling. WHEAT: Chemistry and Technology, 119–152. doi: https://doi.org/10.1094/9781891127557.005
- Nazir, A., Khan, K., Maan, A., Zia, R., Giorno, L., Schroën, K. (2019). Membrane separation technology for the recovery of nutraceuticals from food industrial streams. Trends in Food Science & Technology, 86, 426–438. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.049
- Okunola, A. A., Igbeka, J. C. (2009). Development of a reciprocating sieve and air blast cereal cleaner. African Crop Science Conference Procedding, 9, 3–8.
- Luk'yanenko, V. M., Galich, I. V., Nikiforov, A. A. (2015). Mehatronnaya vibratsionnaya semyaochistitel'naya mashina. Mehanizatsiya sel'skohozyaystvennogo proizvodstva, 156, 413–419.
- Dzyuba, O., Dzyuba, A., Polyakov, A., Volokh, V., Antoshchenkov, R., Mykhailov, A. (2019). Studying the influence of structural-mode parameters on energy efficiency of the plough PLN-3-35. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (1 (99)), 55–65. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169903
- Antoshchenkov, R. V. (2017). Dynamika ta enerhetyka rukhu bahatoelementnykh mashynno-traktornykh ahrehativ. Kharkiv: KhNTUSH, 244.
- Chattot, J. J., Hafez, M. M. (2015). Theoretical and Applied Aerodynamics. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-017-9825-9
- Širca, S., Horvat, M. (2018). Computational Methods in Physics. Graduate Texts in Physics. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-78619-3
- Strauch, D. (2009). Classical Mechanics. Springer, 405. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-73616-5
- Volkov, K. N. (2009). Preconditioning of the Euler and Navier-Stokes equations in low-velocity flow simulation on unstructured grids. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 49 (10), 1789–1804. doi: https://doi.org/10.1134/s0965542509100133
- Durst, F. (2008). Fluid Mechanics. Springer, 723. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-71343-2
- Dimov, I., Fidanova, S., Lirkov, I. (2015). Numerical Methods and Applications. Springer, 313. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-15585-2
- Mastorakis, N., Sakellaris, J. (Eds.) (2009). Advances in Numerical Methods. Lecture Notes in Electrical Engineering. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-0-387-76483-2
- Lei, L., Chaolu, T. (2011). A new method for solving boundary value problems for partial differential equations. Computers & Mathematics with Applications, 61 (8), 2164–2167. doi: https://doi.org/10.1016/j.camwa.2010.09.002
- Zavgorodniy, A. I., Sinyaeva, O. V. (2012). Dvizheniya shara v vozdushnom potoke mezhdu vibriruyushchimi ploskostyami. Vibratsiyi v tekhnytsi ta tekhnolohiyakh, 3, 20–27.
- Lukianenko, V., Nikiforov, A., Petrik, A. (2017). The method of calculating the velocity field of the air environment between two equidistant ploskostyami when they commit synchronous harmonic. Vestnik HNTUSG im. P. Vasilenko, 180, 100–105.
- Luk'yanenko, V. M., Nikiforov, A. A. (2017). Postanovka zadachi rascheta polya skorostey vozdushnogo sredy mezhdu dvumya ekvidistantnyh ploskostyami pri osushchestvlenii imi sinhronnyh garmonicheskih kolebaniy. Inzheneriya pryrodokorystuvannia, 2, 33–37.
- Chadwick, P. (1999). Continuum Mechanics: Concise Theory and Problems. Dover Books on Physics, 192.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Roman Antoshchenkov, Аnton Nikiforov, Ivan Galych, Victor Tolstolutskyi, Vitalina Antoshchenkova, Sergey Diundik
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
