Закономірності впливу бокових стінок віброрешета на рух потоку сипкої суміші

Автор(и)

  • Mykhailo Piven Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0002-9487-1450
  • Aleksandr Spolnik Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0002-4389-8813
  • Tatiana Sychova Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0001-9604-7847
  • Alona Piven Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0002-3795-1112

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.208640

Ключові слова:

вплив бокових стінок, рух потоку суміші, відстань між стінками, питоме завантаження решета

Анотація

Досліджено вплив бокових стінок віброрешета на рух потоку сипкої суміші. Встановлені закономірності параметрів руху потоку від висоти стінок, опору їх поверхонь, довжини та відстані між ними. Визначена умова виникнення, ступінь, характер та зона впливу бокових стінок на рух суміші на всій площі решета.

Збільшення висоти стінок, довжини та опору їх поверхонь збільшує поверхневу щільність та зменшує поздовжню швидкість суміші біля пристінкової зони, викликає появу поперечної складової швидкості та нерівномірний розподіл питомого завантаження решета. Для сталих параметрів стінки існує граничне значення відстані між ними, при якому пристінкові ділянки нерівномірного завантаження починають взаємодіяти між собою, посилюючи свій вплив на потік. Утворюються різні за величиною відхилень і площею ділянки недовантаження і перевантаження решета. Площа нерівномірного завантаження досягає 83 % площі решета, а величина відхилень питомого завантаження 26 %.

Умовою виникнення впливу бокових стінок на потік є перевищення мінімальних значень параметрів: висоти стінки h>4·10-3 м; опору поверхні стінки Cz>2 кг/м2·с; довжини стінки l>0,5 м.  Вплив бокових стінок приводить до утворення біля пристінкової зони ділянок недовантаження та перевантаження решета, які однакові за величиною відхилень та площею. Величина зони впливу стінки збільшується з довжиною решета та має форму прямокутного трикутника.

Для зменшення впливу бокових стінок необхідно зменшувати опір їхніх поверхонь, довжину решета та збільшувати його ширину, уникати граничної відстані між стінками та одночасного збільшення їхніх параметрів. Закономірності впливу бокових стінок є основою удосконалення віброрешетних сепараторів та обґрунтування режимів їх роботи

Біографії авторів

Mykhailo Piven, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра фізики і теоретичної механіки

 

Aleksandr Spolnik, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022

Доктор фізико-математичних наук, професор

Кафедра фізики і теоретичної механіки

Tatiana Sychova, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра вищої математики

Alona Piven, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61022

Кандидат економічних наук, старший викладач

Кафедра організації виробництва, бізнесу та менеджменту

Посилання

  1. Lesin, Yu. V., Markov, S. O., Tyulenev, M. A. (2002). Vliyanie granichnogo effekta na fiziko-strukturnye harakteristiki razdel'nozernistoy sredy. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten', 9, 213. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-granichnogo-effekta-na-fiziko-strukturnye-harakteristiki-razdelnozernistoy-sredy
  2. Sizikov, V. S. (2017). Mathematical modeling of vibrational displacement of granular media by two transportation tool walls oscillating in antiphase (Part 1). Vestnik grazhdanskih inzhenerov, 1 (60), 214–220. Available at: http://vestnik.spbgasu.ru/sites/files/ru/articles/60/214-220.pdf
  3. Bessonova, M., Ponomareva, M., Yakutenok, V. (2019). Numerical solution of polymer melt flow problem in a single screw extruder. Himičeskaâ Fizika i Mezoskopiâ, 21 (2), 198–217. doi: https://doi.org/10.15350/17270529.2019.2.22
  4. Ostrikov, A. N., Abramov, O. V. (1999). Matematicheskaya model' protsessa ekstruzii pri neizotermicheskom techenii vyazkoy sredy v odnoshnekovyh ekstruderah. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Pishchevaya tehnologiya, 1 (248), 49–52. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskaya-model-protsessa-ekstruzii-pri-neizotermicheskom-techenii-vyazkoy-sredy-v-odnoshnekovyh-ekstruderah
  5. Loktionova, O. G. (2008). Dinamika i optimal'niy sintez parametrov vibrokipyashchego sloya sypuchey sredy. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Tehnicheskie nauki, 1, 8–10. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/dinamika-i-optimalnyy-sintez-parametrov-vibrokipyaschego-sloya-sypuchey-sredy
  6. Stannarius, R., Martinez, D. S., Börzsönyi, T., Bieberle, M., Barthel, F., Hampel, U. (2019). High-speed x-ray tomography of silo discharge. New Journal of Physics, 21 (11), 113054. doi: https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab5893
  7. Chou, S. H., Sheng, L. T., Huang, W. J., Hsiau, S. S. (2020). Segregation pattern of binary-size mixtures in a double-walled rotating drum. Advanced Powder Technology, 31 (1), 94–103. doi: https://doi.org/10.1016/j.apt.2019.10.003
  8. Vodop'yanov, I. S., Nikitin, N. V., Chernyshenko, S. I. (2013). Snizhenie turbulentnogo soprotivleniya bokovymi kolebaniyami orebrennoy poverhnosti. Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Mehanika zhidkosti i gaza, 4, 46–56.
  9. Asif, M., Haq, S. U., Islam, S., Khan, I., Tlili, I. (2018). Exact solution of non-Newtonian fluid motion between side walls. Results in Physics, 11, 534–539. doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2018.09.023
  10. Fetecau, C., Vieru, D., Fetecau, C. (2011). Effect of side walls on the motion of a viscous fluid induced by an infinite plate that applies an oscillating shear stress to the fluid. Open Physics, 9 (3), 816–824. doi: https://doi.org/10.2478/s11534-010-0073-1
  11. Sultan Q., Nazar M. (2016). Flow of generalized Burgers' fluid between side walls induced by sawtooth pulses stress. Journal of Applied Fluid Mechanics, 9 (5), 2195–2204. doi: https://doi.org/10.18869/acadpub.jafm.68.236.24660
  12. Vasylkovskyi, O., Vasylkovska, K., Moroz, S., Sviren, M., Storozhyk, L. (2019). The influence of basic parameters of separating conveyor operation on grain cleaning quality. INMATEH Agricultural Engineering, 57 (1), 63–70. doi: https://doi.org/10.35633/inmateh_57_07
  13. Tishchenko, L., Kharchenko, S., Kharchenko, F., Bredykhin, V., Tsurkan, O. (2016). Identification of a mixture of grain particle velocity through the holes of the vibrating sieves grain separators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (80)), 63–69. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65920
  14. Kharchenko, S., Kovalyshyn, S., Zavgorodniy, A., Kharchenko, F., Mikhaylov, Y. (2019). Effective sifting of flat seeds through sieve. INMATEH - Agricultural Engineering, 58 (2), 17–26. Available at: https://inmateh.eu/api/uploads/eab04a49-470f-4c7e-87ef-1577a8abf4e8.pdf
  15. Li, Z., Tong, X., Xia, H., Yu, L. (2016). A study of particles looseness in screening process of a linear vibrating screen. Journal of Vibroengineering, 18 (2), 671–681. Available at: https://www.jvejournals.com/article/16563
  16. Akhmadiev, F. G., Gizzyatov, R. F., Kiyamov, K. G. (2013). Mathematical modeling of thin-layer separation of granular materials on sieve classifiers. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 47 (3), 254–261. doi: https://doi.org/10.1134/s0040579513030019
  17. Piven, M., Volokh, V., Piven, A., Kharchenko, S. (2018). Research into the process of loading the surface of a vibrosieve when a loose mixture is fed unevenly. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (96)), 62–70. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149739
  18. Akhmadiev, G. F., Gizzyato, R. F., Nazipov, I. T. (2017). Hydrogasdynamics and Kinetics of Separation of Disperse Media on Sieve Classifiers. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 90 (5), 1077–1086. doi: https://doi.org/10.1007/s10891-017-1659-x
  19. Hua, L., Jinshuang, W., Jianbo, Y., Wenqing, Y., Zhiming, W. (2017). Analysis of threshed rice mixture separation through vibration screen using discrete element method. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 10 (6), 231–239. doi: https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20171006.2910
  20. Tishchenko, L. N., Ol'shanskiy, V. P. (2008). Resheniya uproshchennyh uravneniy gidrodinamiki pri modelirovanii dvizheniya zernovoy smesi po naklonnomu ploskomu reshetu. Suchasni napriamky tekhnolohiyi ta mekhanizatsiyi protsesiv pererobnykh i kharchovykh vyrobnytstv. Visnyk KhNTUSH, 74, 306–312.
  21. Piven, M. (2016). Planned Motion Equations of Free-running Grain Mixture Flow. TEKA. Commission of motorization and energetics in agriculture, 16 (4), 63–72. Available at: https://journals.pan.pl/Content/108402/PDF/9_Piven.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-31

Як цитувати

Piven, M., Spolnik, A., Sychova, T., & Piven, A. (2020). Закономірності впливу бокових стінок віброрешета на рух потоку сипкої суміші. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1 (106), 29–38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.208640

Номер

Том 4 № 1 (106) (2020): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mykhailo Piven, Aleksandr Spolnik, Tatiana Sychova, Alyona Piven

Creative Commons License

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.