Удосконалення механіко-математичної моделі сепарування зернової маси у псевдорозрідженому шарі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232017Ключові слова:
механіко-математична модель сепарування, зернова маса, насіннєвий матеріал, псевдорозріджений шарАнотація
Обґрунтована перспективність моделювання процесів розділення зернової маси на фракції, як однієї із задачі виробництва високоякісного насіннєвого матеріалу. Відзначено, що це дозволить оптимізувати параметри процесів сепарування та розробити нові робочі поверхні для його реалізації. Відмічено, під час моделювання необхідно враховувати вплив конструктивно-кінематичних параметрів зерноочисних машин, фізико-механічні властивості сировини, внутрішньошарові процеси і сили.
Теоретичними дослідженнями удосконалена механіко-математична модель сепарування зернової маси у псевдозрідженому шарі за її густиною. Модель встановлює зв'язок між ефективним коефіцієнтом динамічної в’язкості й густиною частинок дискретної і неперервної фаз та об’ємною концентрацією частинок дискретної фази. При цьому враховані порозність псевдорозрідженого шару, повздовжній і поперечний кути нахилу опорної поверхні до горизонтальної площини, амплітуда і частота коливань частинок неперервної фази; кут напряму коливань відносно перпендикуляру до опорної поверхні.
Доведено адекватність удосконаленої механіко-математичної моделі шляхом порівняння експериментальних та теоретичних результатів моделювання фракціонування зернової маси. Встановлено, що відмінності у значеннях густини розділених фракцій ЗМ не перевищують 7…8 %, тобто знаходяться у межах похибки.
Відзначено, що удосконалена модель сепарування зернової маси у псевдорозрідженому шарі може бути використана для визначення раціональних значень параметрів пневмосортувального стола, на якому проводять фракціонування відповідного насіннєвого матеріалу. Вихідними даними при цьому є густина неперервної і суцільної фаз зернової маси, коефіцієнт тертя насіння та еквівалентний радіус частинки. Результатом моделювання є раціональні значення амплітуди і частоти коливань робочої поверхні пневмосортувального столу та кути нахилу робочої поверхні
Посилання
- Nechaev, V., Paptsov, A., Mikhailushkin, P. V., Arzhantsev, S. (2020). Preconditions of seeds' production enhancement: a case study. Entrepreneurship and Sustainability Issues, 7 (4), 2731–2744. doi: https://doi.org/10.9770/jesi.2020.7.4(11)
- Ortiz, R., Braun, H.-J., Crossa, J., Crouch, J. H., Davenport, G., Dixon, J. et. al. (2008). Wheat genetic resources enhancement by the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT). Genetic Resources and Crop Evolution, 55 (7), 1095–1140. doi: https://doi.org/10.1007/s10722-008-9372-4
- Kroulík, M., Hůla, J., Rybka, A., Honzík, I. (2016). Pneumatic conveying characteristics of seeds in a vertical ascending airstream. Research in Agricultural Engineering, 62 (2), 56–63. doi: https://doi.org/10.17221/32/2014-rae
- 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
- Rogovskii, I., Titova, L., Trokhaniak, V., Trokhaniak, O., Stepanenko, S. (2020). Experimental study of the process of grain cleaning in a vibro-pneumatic resistant separator with passive weeders. Bulletin of the Transilvania University of Braşov. Series II: Forestry Wood Industry Agricultural Food Engineering, 13 (62 (1)), 117–128. doi: https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2020.13.62.1.11
- Aliiev, E., Gavrilchenko, A., Tesliuk, H., Tolstenko, A., Koshul’ko, V. (2019). Improvement of the sunflower seed separation process efficiency on the vibrating surface. Acta Periodica Technologica, 50, 12–22. doi: https://doi.org/10.2298/apt1950012a
- Li, N., Xu, R., Duan, P., Li, Y. (2018). Control of grain size in rice. Plant Reproduction, 31 (3), 237–251. doi: https://doi.org/10.1007/s00497-018-0333-6
- Li, J., Webb, C., Pandiella, S. S., Campbell, G. M. (2002). A Numerical Simulation of Separation of Crop Seeds by Screening – Effect of Particle Bed Depth. Food and Bioproducts Processing, 80 (2), 109–117. doi: https://doi.org/10.1205/09603080252938744
- Tishchenko, L., Kharchenko, S. (2013). To the application methods of continuum mechanics to describe the motion of grain mixes on vibrating sieves. MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture: An International Journal on Operation of Farm and Agri-Food Industry Machinery, 15 (7), 93–97. Available at: https://motrol.files.wordpress.com/2017/07/motrol_15_7_2013.pdf
- Kharchenko, S., Olshansky, V., Kharchenko, F., Bredykhin, V. (2017). Definition of Dynamics of Grain Mixture of Buckwheat at ITS Sifting Through Openings of Flat Vibrosieves. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya silskohospodarskykh mashyn, 47, 240–248. Available at: http://www.kntu.kr.ua/doc/47_1_2017_constraction.pdf
- 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
- Duan, G., Chen, B., Koshizuka, S., Xiang, H. (2017). Stable multiphase moving particle semi-implicit method for incompressible interfacial flow. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 318, 636–666. doi: https://doi.org/10.1016/j.cma.2017.01.002
- Kannan, A. S., Naserentin, V., Mark, A., Maggiolo, D., Sardina, G., Sasic, S., Ström, H. (2019). A continuum-based multiphase DNS method for studying the Brownian dynamics of soot particles in a rarefied gas. Chemical Engineering Science, 210, 115229. doi: https://doi.org/10.1016/j.ces.2019.115229
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Вадим Викторович Бредихин, Петр Васильевич Гурский, Алексей Игоревич Алфёров, Кристина Александровна Бредихина, Андрей Олегович Пак
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.
