Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Модель віброкиплячого шару сипких середовищ та її програмна реалізація

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

С. А. Русанов
К. В. Луняка
Д. В. Коновалов
Н. Б. Андрєєва

Анотація

У статті представлена математична модель процесу віброкипіння, яка з єдиних позицій описує структуру й поведінку віброкиплячого шару в різних умовах, дозволяє спрогнозувати поведінку віброкиплячого шару в цілому для широкого спектру впливаючих чинників: фізичних властивостей сипкого матеріалу і газового середовища, геометрії робочого органу, параметрів вібрації, особливостей взаємодії фаз між собою і з вантажонесучими поверхнями. Одержана модель дозволяє автоматизувати обчислення з використанням мінімального набору вхідних даних. Одержані рівняння, які описують поведінку віброкиплячого шару як суцільного середовища з особливою реологією, в якій за рахунок підведеної зовнішньої вібрації розповсюджуються нелінійні хвилі деформації з періодичними змінами щільного і розпушеного стану. Створена система автоматизованого моделювання поведінки віброкиплячих шарів "Віброслой", яка дозволяє провести моделювання поведінки віброкиплячого шару сипкого матеріалу з урахуванням фізичних параметрів середовища й газової фази, параметрів вібрації, особливостей фільтрації газу і властивостей робочих органів для ефективного проектування устаткування з віброкиплячим шаром. Проведені тестові моделювання одиничного підкидання шару сипкого матеріалу, визначення швидкостей течії шару на вібруючих поверхнях із зіставленням з експериментальними даними. Показана можливість прогнозування параметрів сталих (стаціонарних течій) віброкиплячого шару на протяжних вібруючих поверхнях.

Ключові слова:
Віброкипіння, Віброзрідження, Математичне моделювання, Сипкі матеріали, Гідродинаміка, Системи автоматизованого моделювання

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Русанов, С. А., Луняка, К. В., Коновалов, Д. В., & Андрєєва, Н. Б. (2018). Модель віброкиплячого шару сипких середовищ та її програмна реалізація. Refrigeration Engineering and Technology, 54(6), 58-64. https://doi.org/10.15673/ret.v54i6.1261
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Chlenov V.A. Mykhailov N.V. (1972). Vybrokypiashchyi sloi. M.: Nauka, 344.
2. Azbel H.H., Blekhman Y.Y. Bykhovskyi Y.Y. y dr.; pod red. E.E. Lavendela (1981). Vybratsyy v tekhnyke. Spravochnyk: V 6 t. M.: Mashynostroenye, 4, 509.
3. Katalymov A.V. Liubartovych V.A. (1990). Dozyrovanye sypuchykh y viazkykh materyalov. L.: Khymyia, 240.
4. Honcharevych Y.F., Frolov K.V. (1981). Teoryia vybratsyonnoi tekhnyky y tekhnolohyy M.: Nauka, 320.
5. Ovchynnykov P.F. (1983). Vybroreolohyia. Kyev: Naukova dumka, 272.
6. Blekhman I.I. (1994). Vybratsyonnaia mekhanyka. M.: Fyzmatlyt, 400.
7. Blekhman, I. (2000). Vibrational Mechanics. Nonlinear Dynamic Effects, General Approach, Applications World Scientific, Singapore, 509.
8. Fedorenko I.Ia. (1990). Analyz povedeniia sypuchei sredy pri vibratsii na osnove teorii attraktora Lorentsa.Yzvestyia Sybyrskoho otdelenyia AN SSSR. Seriia tekhn. Nauk, 3, 112-115.
9. Raskyn Kh.I. (1975). Primenenye metodov fizicheskoi kinetiki k zadacham vibratsionnoho vozdeistviia na sypuchie sredi. DAN SSSR. 220, 1, 54-57.
10. Martin T.W., Huntley J.M., Wildman R.D. (2005). Hydrodynamic model for a vibrofluidized granular bed, 535, 325, 345.
11. Gidaspow, D. (1994). Multiphase flow and fluidization: Continuum and kinetic theory descriptions. Boston: Aca-demic Press Inc. 211.
12. Huilin, L. Yongli, L. Yang, H. Yurong and Bouillard J. (2001). Numerical simulations of hydrodynamic behavior in spouted beds. Trans. Inst. Chem. Eng. 79, 593-599. https://doi.org/10.1205/02638760152424370
13. Gidaspow D., Bezburuah R., Ding J. (1992). Hydro-dynamics of circulating fluidizes beds, kinetic theory ap-proach. In fluidization VII, Proceeding of the 7th engineering foundation conference on fluidization, 75-82.
14. Williams, J.R. Hocking G., Mustoe G.G.W. (1985). The Theoretical Basis of the Discrete Element Method. NUMETA 1985, Numerical Methods of Engineering, Theory and Applications, Rotterdam, 7-11.
15. Kawaguchi T., Tanaka T., Tsuji Y. (1998). Numerical simulation of two-dimensional fluidized beds using the discrete element method (comparison between the two- and three-dimensional models), 96, 2, 129-138.
https://doi.org/10.1016/S0032-5910(97)03366-4
16. Rusanov S.A. Lunyaka K.V., Mykhailyk V.D. (2006). Modeliuvannia hidrodynamiky vibrokypliachykh shariv. Visnyk Ternopilskoho derzhavnoho universytetu, 3, 188-195.
17. Rusanov S.A., Lunyaka K.V., Smahin P.V. (2007). Doslidzhennia protsesu vibrokypinnia dyspersnykh seredovyshch, 1 ,132-141.
18. Rusanov S.A. Lunyaka K.V., Ardashev V.A. (2007). Nekotorыe teoreticheskie aspekty protsessa vibrokipeniia. 6,5,30, 23-25.
19. Ambartsumian S. A. (1982). Raznomodulnaia teoryia upruhosty. M.: Nauka, 317.
20. Sadovskaia O.V. Sadovskyi V.M. (2008). Matematycheskoe modelirovanie v zadachakh mekhaniki sypuchikh sred. Monohrafiia. M.: Fyzmatlyt, 368.
21. Systema avtomatyzovanoho modeliuvannia hidrodynamiky vibrokypliachykh shariv “Vybrosloi 1.0”. Svidotstvo pro reiestratsiiu avtorskoho prava na tvir №25051. / S.A. Rusanov: Zaiavl. 14.04.2008; Opubl. 24.07.2008.
22. Kroll W. (1955). Fliesserscheinungen auf Haufwerken in schwingenden. Chemic Ingenieur Technik, 1, 142-148. https://doi.org/10.1002/cite.330270110
23. Rusanov S.A. (2008). Modeliuvannia hidrodynamiky vibrokypliachykh shariv z rozrobkoiu utylizatora tepla sypkykh materialiv: dys. ... kand. tekhn. nauk / S.A. Rusanov. – Kherson, 189.
24. Rusanov S.A. Lunyaka K.V., Kliuiev O.I., Hlukhov H.M. (2009). Vzaiemodiia vibrokypliachoho sharu z nesuchymy poverkhniamy. Vostochno-evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnolohii. 5, 5, 41, 9-14. https://doi.org/10.1007/s10891-012-0772-0