Моделювання поверхні руйнування квазітвердотільної зони руху зернистого заповнення обертової камери

Автор(и)

  • Yuriy Naumenko Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0003-3658-3087

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96447

Ключові слова:

зернисте заповнення, обертова камера, квазітвердотільна зона, поверхня руйнування, лінія ковзання

Анотація

Розглянуто задачу визначення межі переходу руху з колових на квазіпараболічні траєкторії частинок зернистого заповнення циліндричної камери, що обертається навколо горизонтальної осі. Поведінку заповнення описано за допомогою осереднених величин. Застосовано пластичну реологічну модель зернистого середовища. На основі розрахунку напружено-деформованого стану визначено положення поверхні переходу, як лінії ковзання картини руху. Виявлено залежності межі від швидкісного, геометричних і реологічних параметрів системи

Біографія автора

Yuriy Naumenko, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра будівельних, дорожніх, меліоративних, сільськогосподарських машин і обладнання

Посилання

  1. Pershyn, V. F., Odnolko, V. H., Pershyna, S. V. (2009). Pererabotka sypuchykh materyalov v mashynakh barabannoho typa. Moscow: Mashynostroenye, 220.
  2. HOST 27120-86. Pechy khymycheskykh proyzvodstv s vrashchaiushchymysia barabanamy obshcheho naznachenyia. Osnovnye parametry y razmery (1992). Moscow: Yzd-vo standartov, 17.
  3. HOST 11875-86. Apparaty teploobmennye s vrashchaiushchymysia barabanamy obshcheho naznachenyia. Kholodylnyky. Osnovnye parametry y razmeruy (1988). Moscow: Yzd-vo standartov, 8.
  4. HOST 27134-86. Apparaty sushylnye s vrashchaiushchymysia barabanamy. Osnovnye parametry y razmery (2002). Moscow: Yzd-vo standartov, 4.
  5. HOST 10141-91. Melnytsy sterzhnevye y sharovye. Obshchye tekhnycheskye trebovanyia (1991). Moscow: Yzd-vo standartov, 19.
  6. HOST 12367-85. Melnytsy trubnye pomolnykh ahrehatov. Obshchye tekhnycheskye uslovyia (1986). Moscow: Yzd-vo standartov, 13.
  7. Naumenko, Yu. V. (1999). The antitorque moment in a partially filled horizontal cylinder. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 33 (1), 91–95.
  8. Naumenko, Yu. V. (2000). Determination of rational rotation speeds of horizontal drum machines. Metallurgical and Mining Industry, 5, 89–92.
  9. Arntz, M. M. H. D., den Otter, W. K., Briels, W. J., Bussmann, P. J. T., Beeftink, H. H., Boom, R. M. (2008). Granular mixing and segregation in a horizontal rotating drum: A simulation study on the impact of rotational speed and fill level. AIChE Journal, 54 (12), 3133–3146. doi: 10.1002/aic.11622
  10. Bonamy, D., Chavanis, P.-H., Cortet, P.-P., Daviaud, F., Dubrulle, B., Renouf, M. (2009). Euler-like modelling of dense granular flows: application to a rotating drum. The European Physical Journal B, 68 (4), 619–627. doi: 10.1140/epjb/e2009-00123-6
  11. Yin, H., Zhang, M., Liu, H. (2014). Numerical simulation of three-dimensional unsteady granular flows in rotary kiln. Powder Technology, 253, 138–145. doi: 10.1016/j.powtec.2013.10.044
  12. Arntz, M. M. H. D., Beeftink, H. H., den Otter, W. K., Briels, W. J., Boom, R. M. (2013). Segregation of granular particles by mass, radius, and density in a horizontal rotating drum. AIChE Journal, 60 (1), 50–59. doi: 10.1002/aic.14241
  13. Marigo, M., Stitt, E. H. (2015). Discrete Element Method (DEM) for Industrial Applications: Comments on Calibration and Validation for the Modelling of Cylindrical Pellets. KONA Powder and Particle Journal, 32 (0), 236–252. doi: 10.14356/kona.2015016
  14. Hung, C.-Y., Stark, C. P., Capart, H. (2016). Granular flow regimes in rotating drums from depth-integrated theory. Physical Review E, 93 (3). doi: 10.1103/physreve.93.030902
  15. Yang, S., Cahyadi, A., Wang, J., Chew, J. W. (2016). DEM study of granular flow characteristics in the active and passive regions of a three-dimensional rotating drum. AIChE Journal, 62 (11), 3874–3888. doi: 10.1002/aic.15315
  16. Chou, H.-T., Lee, C.-F. (2008). Cross-sectional and axial flow characteristics of dry granular material in rotating drums. Granular Matter, 11 (1), 13–32. doi: 10.1007/s10035-008-0118-y
  17. Dube, O., Alizadeh, E., Chaouki, J., Bertrand, F. (2013). Dynamics of non-spherical particles in a rotating drum. Chemical Engineering Science, 101, 486–502. doi: 10.1016/j.ces.2013.07.011
  18. Alizadeh, E., Dube, O., Bertrand, F., Chaouki, J. (2013). Characterization of Mixing and Size Segregation in a Rotating Drum by a Particle Tracking Method. AIChE Journal, 59 (6), 1894–1905. doi: 10.1002/aic.13982
  19. Morrison, A. J., Govender, I., Mainza, A. N., Parker, D. J. (2016). The shape and behaviour of a granular bed in a rotating drum using Eulerian flow fields obtained from PEPT. Chemical Engineering Science, 152, 186–198. doi: 10.1016/j.ces.2016.06.022
  20. Tupper, G. B., Govender, I., De Klerk, D. N., Richter, M. C., Mainza, A. N. (2015). Testing of a new dynamic Ergun equation for transport with positron emission particle tracking. AIChE Journal, 62 (3), 939–946. doi: 10.1002/aic.15081
  21. Rasouli, M., Dube, O., Bertrand, F., Chaouki, J. (2016). Investigating the dynamics of cylindrical particles in a rotating drum using multiple radioactive particle tracking. AIChE Journal, 62 (8), 2622–2634. doi: 10.1002/aic.15235
  22. Govender, I., Richter, M. C., Mainza, A. N., De Klerk, D. N. (2016). A positron emission particle tracking investigation of the scaling law governing free surface flows in tumbling mills. AIChE Journal, 63 (3), 903–913. doi: 10.1002/aic.15453
  23. Alizadeh, E., Bertrand, F., Chaouki, J. (2013). Comparison of DEM results and Lagrangian experimental data for the flow and mixing of granules in a rotating drum. AIChE Journal, 60 (1), 60–75. doi: 10.1002/aic.14259
  24. Govender, I. (2016). Granular flows in rotating drums: A rheological perspective. Minerals Engineering, 92, 168–175. doi: 10.1016/j.mineng.2016.03.021
  25. Andreev, S. E., Perov, V. A., Zverevych, V. V. (1980). Droblenye, yzmelchenye y hrokhochenye poleznykh yskopaemykh. Moscow: Nedra, 415.
  26. Sverdlyk, H. Y., Hryhorev, H. H. (1977). O strukture sechenyia materyala, peresypaiushchehosia vo vrashchaiushchemsia barabane. Yzv. vuzov. Chern. Metallurhyia, 8, 169–172.
  27. Tsytovych, N. A. (1983). Mekhanyka hruntov. Moscow: Vyschaya shkola, 288.
  28. Kharr, M. E. (1971). Osnovy teoretycheskoi mekhanyky hruntov. Moscow: Hosstroiyzdat, 320.
  29. Naday, A. (1969). Plastychnost y razrushenye tverdykh tel. Vol. 2. Moscow: Yzd-vo Myr, 864.
  30. Sokolovskyi, V. V. (1960). Statyka sypuchei sredy. Moscow: Vyschaya shkola, 241.
  31. Kondratev, D. S., Stetsenko, P. V., Shyrko, Y. V. (2005). Upruhoplastycheskoe deformyrovanye y predelnoe ravnovesye sypuchykh sred. Prykladnaia matematyka y mekhanyka, 69 (1), 117–134.
  32. Bushmanova, O. P., Revuzhenko, O. A. (2004). Dopredelnoe plastycheskoe deformyrovanye sypuchei sredy vo vrashchaiushchemsia barabane. Fyzyko-tekhnycheskye problemy razrabotky poleznykh yskopaemykh, 6, 58–67.
  33. Slanevskyi, A. V. (1996). Osnovy mekhanyky sypuchei sredy vo vrashchaiushchykhsia pechakh y melnytsakh. Sankt-Peterburg, 238.
  34. Henyev, H. A. (1958). Voprosy dynamyky sypuchei sredy. Moscow Hosstroiyzdat, 122.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-04-12

Як цитувати

Naumenko, Y. (2017). Моделювання поверхні руйнування квазітвердотільної зони руху зернистого заповнення обертової камери. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (86), 50–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96447

Номер

Том 2 № 1 (86) (2017): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Yuriy Naumenko

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.