Report
К вопросу моделирования процесса перемешивания суспензий в электромеханических диспергаторах
| Title: | К вопросу моделирования процесса перемешивания суспензий в электромеханических диспергаторах |
|---|---|
| Publisher Information: | Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2019. |
| Publication Year: | 2019 |
| Subject Terms: | mixing raw materials, электромеханический диспергатор, перемешивание сырья, окружной поток суспензии, magnetic liquefied layer, магнитоожиженный слой, Electromechanical Director, the circuit flow of the suspension |
| Description: | The article deals with the modern problem of intensification of the process of agricultural raw materials processing at the stage of mixing. The article is devoted to the current issues of establishing the laws that occur in the dynamics of the process of mixing suspensions — the process that accompanies the grinding of solid particles in Electromechanical dispersants. The article presents the results of scientific research on modeling and identifying patterns of physical and mechanical processes of mixing suspensions in electromagnetic dispersants based on the use of energy of a constant electromagnetic field, creating in the working volume of the device magneto-liquid layer of the working elements (single agitators) of cylindrical shape. On the basis of the laws of hydrodynamics and the fundamental theory of the electromagnetic method of mechanical activation, a mathematical model of the process of mixing suspensions in Electromechanical dispersants is developed, which ensures the creation of sufficient turbulence in the working volumes of the apparatus for the uniform distribution of the dispersed solid phase in the dispersion medium. The results of the analysis of the obtained data confirm that the main influence on the shape of the circumferential velocity profile is exerted by the transfer of the angular momentum by turbulent pulsations arising as a consequence of the presence of the velocity gradient. As the resistance of internal devices (magneto-fluidized layer of ferromagnetic elements) increases, a significant role in the transfer of the moment begins to play a meridional fluid circulation, the gradient of the circumferential velocity decreases. The article also presents and analyzes the results of experimental studies of processes on devices representing the subject of inventions. It is proved that the obtained mathematical model based on the fundamental laws of hydrodynamics and physics adequately describes the process of mixing suspensions in electromagnetic mixers. The article is both theoretical and applied. The assumption is confirmed that the main influence on the profile shape of the circumferential speed of providing the transfer of moment of momentum of the turbulent pulsations that occur as a consequence of the presence of velocity gradient. The mathematical model can be used in the design of Electromechanical dispersants with a high degree of efficiency and intensity of the mixing process, which will provide high selectivity of solid particle processing in the dispersed medium of the processed suspension. В статье решается современная проблема интенсификации процесса переработки сельскохозяйственного сырья на стадии перемешивания. Статья посвящена актуальным в настоящее время вопросам установления закономерностей, происходящих в динамике процесса перемешивания суспензий — процесса, сопутствующего измельчению частиц твердой фазы в электромеханических диспергаторах. Представлены результаты научных исследований по моделированию и выявлению закономерностей физико-механических процессов перемешивания суспензий в электромагнитных диспергаторах, основанных на использовании энергии постоянного электромагнитного поля, создающего в рабочем объеме аппарата магнитоожиженный слой из рабочих элементов (единичных мешалок) цилиндрической формы. На основании законов гидродинамики и фундаментальной теории электромагнитного способа механоактивации разработана математическая модель процесса перемешивания суспензий в электромеханических диспергаторах, обеспечивающая создание в рабочих объемах аппаратов достаточную турбулентность для равномерного распределения диспергируемой твердой фазы в дисперсионной среде. Результаты анализа полученных данных подтверждают, что основное влияние на форму профиля окружной скорости оказывают перенос момента импульса турбулентными пульсациями, возникающими как следствие наличия градиента скорости. По мере увеличения сопротивления внутренних устройств (магнитоожиженного слоя из ферротел), существенную роль в переносе момента начинает играть меридиональная циркуляция жидкости, градиент окружной скорости при этом уменьшается. В статье также представлены и проанализированы результаты экспериментальных исследований процессов на аппаратах, представляющих предмет изобретений. Доказано, что полученная математическая модель, базирующаяся на фундаментальных законах гидродинамики и физики, адекватно описывает процесс перемешивания суспензий в электромагнитных мешалках. Статья носит как теоретический, так и прикладной характер. Подтверждено предположение о том, что основное влияние на форму профиля окружной скорости оказывает перенос момента импульса турбулентными пульсациями, возникающими как следствие наличия градиента скорости. Математическая модель может быть использована при проектировании электромеханических диспергаторов с высокой степенью эффективности и интенсивности процесса перемешивания, что обеспечит высокую селективность переработки твердых частиц в дисперсной среде перерабатываемой суспензии. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24411/2078-1318-2019-11112 |
| Accession Number: | edsair.doi...........f10d3e43ff2bb334afd8e4dcea04ba7b |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24411/2078-1318-2019-11112 |
|---|