Дослідження гідродинаміки фільтрування газового потоку крізь стаціонарний шар подрібнених стебел бавовника (гуза пая)
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.240250Ключові слова:
стебла бавовника, гранулометричний склад, порізність, втрати тиску, стаціонарний шар, волокнисті частинкиАнотація
Об’єктом даного дослідження є гідродинаміка стаціонарного шару подрібнених стебел бавовника. Одним з найбільш проблемних місць є вплив фізико-механічних характеристик стаціонарного шару подрібнених стебел бавовника на гідродинаміку фільтраційного сушіння.
В ході дослідження використовували методи фізичного та математичного моделювання. Для визначення гранулометричного складу полідисперсної суміші подрібнених стебел бавовника використовували ситовий аналіз.
Визначено гранулометричний склад подрібнених стебел бавовника та представлено графічну залежність відсоткового вмісту кожної фракції. Експериментально досліджено гідродинаміку фільтрування газового потоку крізь стаціонарний шар подрібнених стебел бавовника та представлено графічну залежність втрат тиску від фіктивної швидкості фільтрування газового потоку. Встановлено, що втрати тиску в стаціонарному шарі подрібнених стебел бавовника мають параболічний характер, що свідчить про вплив на втрати тиску як інерційної, так і в’язкісної складових. На основі експериментальних даних визначено невідомі коефіцієнти модифікованого рівняння Ергана. Представлено кореляційну залежність між експериментальними та теоретично розрахованими значеннями та показано, що максимальна відносна похибка становить 9,6 %, що є цілком прийнятно для практичних розрахунків. Результати експериментальних досліджень також представлені у вигляді графічної залежності числа Ейлера від числа Рейнольдса. На основі узагальнення експериментальних даних отримані розрахункові залежності у вигляді безрозмірних комплексів, які описують гідродинаміку фільтрування газового потоку крізь стаціонарний шар подрібнених стебел бавовника. Це дає змогу прогнозувати енергетичні затрати на створення перепаду тисків, з достатньою для практичних розрахунків точністю. Графічно представлено відношення експериментальних значень втрат тиску до теоретично розрахованих залежно від числа Рейнольдса. Показано, що максимальна відносна похибка не перевищує 8 %. Запропоновані узагальнення експериментальних даних дозволять визначати затрати енергії для створення перепаду тисків на етапі проєктування сушильного обладнання, а також розрахувати оптимальні параметри процесу та прогнозувати його економічну доцільність.
Посилання
- Ob utverzhdenii Gosudarstvennoi programmy razvitiia agropromyshlennogo kompleksa Respubliki Kazakhstan na 2017 – 2021 gody (2018). Postanovlenie Pravitelstva Respubliki Kazakhstan No. 423. 12.07.2018. Available at: https://adilet.zan.kz/rus/docs/P1800000423
- Kobuliev, Z. V. (2006). Beton s zapolnitelem iz droblennykh steblei khlopchatnika. Zhilischnoe Stroitelstvo, 8, 30–31.
- Beregovoi, V. A., Beregovoi, A. M. (2012). Penoarbolity na osnove otkhodov derevoobrabatyvaiuschikh i selskokhoziaistvennykh proizvodstv v stroitelstve. Penza: PGUAS, 136.
- Dzhumaev, D. S. (2012). Arbolit na osnove steblei khlopchatnika i tekhnologicheskie osobennosti ego izgotovleniia. Vestnik KGUSTA, 3 (37), 10–15.
- Negmatov, S. S., Holmurodova, D. K., Abed, N. S., Negmatova, K. S., Boydadaev, M. B., Tulyaganova, V. S. (2020). Development of effective compositions of composite wood-plastic board materials based on local raw materials and industrial waste. Plasticheskie Massy, 1 (11-12), 28–32. doi: http://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-11-12-28-32
- Negmatov, S. S., KHolmurodova, D. K., Abed, Sh. Zh., Buriev, N. I., Askarov, K. A., Saidov, M. M. i dr. (2010). Tekhnologiia polucheniia napolnitelei iz steblei khlopchatnika dlia proizvodstva kompozitsionnykh drevesno-plastikovykh materialov. Tashkent: GUP «Fan va tarakkiet».
- Serbina, T. V. (1993). Razrabotka tekhnologii aktivnykh uglei iz guza-pai (otkhoda khlopchatnika). Moscow, 223.
- Kedelbaev, B. Sh., Esimova, A. M., Narymbaeva, Z. K., Abildaeva, R. A., Kudasova, D. E. (2015). Issledovanie protsessa polucheniia polisakharidov iz guza-pai. Mezhdunarodnii zhurnal eksperimentalnogo obrazovaniia, 10, 27–28.
- Sushkova, V. I., Vorobeva, G. I. (2007). Bezotkhodnaia konversiia rastitelnogo syria v biologicheski aktivnye veschestva. Kirov, 204.
- Sikkema, R., Steiner, M., Junginger, M., Hiegl, W., Hansen, M. T., Faaij, A. (2011). The European wood pellet markets: current status and prospects for 2020. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 5 (3), 250–278. doi: http://doi.org/10.1002/bbb.277
- Stolarski, M. J., Szczukowski, S., Tworkowski, J., Krzyżaniak, M., Gulczyński, P., Mleczek, M. (2013). Comparison of quality and production cost of briquettes made from agricultural and forest origin biomass. Renewable Energy, 57, 20–26. doi: http://doi.org/10.1016/j.renene.2013.01.005
- Atamaniuk, V. M., Humnytskyi, Ya. M. (2013). Naukovi osnovy filtratsiinoho sushinnia dyspersnykh materialiv. Lviv: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika”, 276.
- Rudobashta, S. P., Dmitriev, V. M. (2005). Rol gidrodinamiki potokov v nepreryvno deistvuiuschikh sushilkakh s dispersnoi tverdoi fazoi. Sovremennye energozberegaiuschie teplovye tekhnologii (sushka i teplovye protsessy). Moscow, 1, 51–58.
- Aerov, M. E., Todes, O. M., Narinskii, D. A. (1979). Apparaty so statsionarnym zernistym sloem. Leningrad: Khimiia, 176.
- Atamaniuk, V. M., Khanyk, IA. N. (2002). Gidrodinamika filtratsionnoi sushki zernistykh materialov. Sovremennye energosberegaiuschie teplovye tekhnologii. Moscow: Izd-vo "Merkuri", 4, 148–152.
- Khanyk, Ya. M., Yaser, A.-A. (1996). Hidrodynamika filtratsiinoho protsesu sushinnia pisku. Khimichna Promyslovist Ukrainy, 6, 33–37.
- Huzova, I. O., Khanyk, Ya. M. (2000). Hidrodynamika filtratsiinoho sushinnia dyspersnykh materialiv. Visnyk NU “Lvivska Politekhnika”. Khimiia, tekhnolohiia rechovyn ta yikh zastosuvannia, 414, 168–171.
- Atamaniuk, V. M. (2006). Hidrodynamika filtratsiinoho sushinnia dyspersnoho materialu. Vseukrainskyi Nauk.-Tekhn. Zhurnal. Promyslova Hidravlika i Pnevmatyka, 1 (11), 12–17.
- Atamaniuk, V. M., Khanik, Ia. N. (2005). Gidrodinamika i kinetika filtratsionnoi sushki dispersnykh materialov. Sovremennye Energosberegaiuschie Teplovye Tekhnologii, 208–211.
- Gelperin, N. I. (1981). Osnovnye protsessy i apparaty khimicheskoi tekhnologii. Moscow: Khimiia, 384.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Zagira Kobeyeva, Alisher Khussanov, Volodymyr Atamanyuk, Zoriana Hnativ, Botagoz Kaldybayeva, Dauren Janabayev
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.
