CC BY
42
УДК 693.52
РЫБАЛКО Р.И., к.т.н., доц. (ДонНАСА), ГУЩИН О.В., к.т.н., доц. (ДГМА), КРАЛИН А.К., к.т.н., доц. (ДонНАСА)
Теоретические исследования рабочих процессов аэродинамической классификации в помольных агрегатах сухого измельчения
Rybalko R., D.Ph., Associated Professor (DNABA), Gushchin О., D.Ph., Associated Professor (DSMA), КгаНп A., D.Ph., Associated Professor (DNABA)
Theoretical research of workflows of aerodynamic classification in grinding aggregates of dry grinding
Введение
Возможное развитие промышленного потенциала, направленное на решение важнейших проблем, стоящих перед промышленностью страны, в первую очередь, топливных, энергетических, строительных, металлургических и других не может быть реализовано без повышения эффективности промышленного оборудования.
И в настоящее время операция измельчения не получила полного научно обоснованного освещения, которое сделало бы ее наиболее экономичной. О глубине этой проблемы можно судить по колоссальному объему средств, затрачиваемому в мире на измельчение различных материалов. До сих пор не создана машина, обеспечивающая измельчение материалов с заданными размерами частиц, что приводит к их переизмельчению и невозможности добиться заданной тонкости помола. Поэтому одним из эффективных методов устранения этого, а также снижения расхода энергии, является своевременное удаление готового материала из помольного агрегата. Работа же воздушных классификаторов отличается низкой эффективностью и значительной засоренностью фракций [1].
Постановка проблемы
Вышеизложенное позволяет говорить об актуальности проблемы разработки научной концепции совершенствования машин для сортировки сыпучих материалов с широким спектром их физико-механических свойств и, в первую очередь, гранулометрического состава. Одним из методов решения данной проблемы является создание нового типа машин с применением аэродинамической классификации в агрегатах сухого измельчения.
Анализ последних исследований и публикаций
Существующие способы сепарации измельчаемого материала, как известно, обладают высокой энергоемкостью, малыми сроками службы, недостаточной сепарирующей способностью, нарушением процесса сепарации при повышенной влажности, выдачей грубых продуктов с высоким содержанием малых фракций, сложностью конструкции и т.п.
Физическими основами аэродинамической классификации являются принципы разделения потоков, которые применяются при методах механического отделения взвешенного материала в камерах для
улавливания пыли, циклонах, гидроциклонах и центрифугах [2,3].
Требование гомогенных условий разделения в воздушных классификаторах, в некоторой степени, выполняется только в спиральных, где процессы, происходящие в плоском спиральном потоке, контролируются и их можно описать [4,5]. Во всех прочих применяются пространственные системы потока, а часто и несколько массовых сил, действующих в различных направлениях, например силы тяжести и центробежной. В практике математического моделирования процессов воздушной сортировки широкое распространение получили так называемые детерминированные [6] и стохастические модели [7,8].
Квазистационарное приближение динамических уравнений движения является достаточным инструментом теоретического исследования движения частиц в газовых потоках, позволяющим, с одной стороны, существенно упростить получаемые решения, а с другой, сохранить все основные эффекты взаимодействия частиц с потоком, особенно для условий равновесной классификации, когда имеется, по меньшей мере, одно устойчивое или безразличное равновесное состояние. Детерминированные модели позволяют оценить влияние определяющих факторов на некоторые характеристики разделения (размер равновесной частицы, в ряде случаев граничный размер), но не позволяют получить расчетные выражения для кривых разделения. Построение кривых разделения возможно только на основе стохастических моделей процессов классификации, учитывающих совокупный эффект от случайных воздействий со стороны окружающей среды на каждую частицу. Аналитические формулы для расчета кривых разделения являются эффективным инструментом для качественного анализа и математического моделирования процессов классификации. Однако проблемным в их практическом использовании является вопрос об определении стохастических параметров, которые зависят от пульсаций воздуха [9,10].
Анализ рассмотренных моделей показывает, как стохастические, так и детерминированные модели процессов классификации не учитывают структуру турбулентного потока смеси воздуха и измельчаемого материала и специфику движения частиц материала различной гранулометрии. В настоящее время теоретические модели классификации разработаны с позиций взаимодействия потока воздуха и отдельной частицы без учета пульсационных составляющих скорости воздуха и масштабов вихревых структур в потоках транспортирующей среды. Крупномасштабные вихревые структуры, обладающие высокой энергией, захватывают частицы различного размера, и при этом не происходит разделения фракций. В результате диффузии вихревые структуры в потоке могут разрушаться при ударе о стенку аппарата, и все захваченные частицы различных фракций будут возвращены на домол или вынесены из аппарата вместе с мелкой фракцией. В первом случае часть материала будет переизмельчаться, что приведет к перерасходу энергии, а во втором - в готовый продукт попадет недо-измельченный материал, что приведет к нарушению регламента помола.
Решением эффективной классификации является обеспечение для заданного диаметра равновесных частиц необходимых параметров однородности турбулентного потока. Создание классификатора новой конструкции, позволяющего значительно повысить эффективность разделения газодисперсного потока осуществимо на основе принципиально нового подхода: осаждения крупной фракции в первой ступени; разрушения конгломератов мелких частиц и отделение их от общего потока на входе во вторую ступень; повышения турбулентной однородности во второй ступени точного разделения.
Для обеспечения адекватности математических моделей, описывающих работу оборудования аэродинамической классификации материалов, необходима разработка моделей, учитывающих влияние вих-
ревых структур, возникающих в потоках транспортирующей среды.
результатов действия альтернативных
сил:
Цель работы
Целью работы являются теоретические исследования рабочих процессов аэродинамической классификации и на их основе разработка сепаратора повышенной эффективности за счет регулирования однородности фракционного состава материала и размеров турбулентных вихрей в зоне разделения.
= р -Ь< .Рг (У - ^ Л т 4 2
Основной материал
В помольных агрегатах замкнутого цикла аэродинамическая классификация частиц осуществляется в газодисперсном потоке, который создается в мельнице (проходные классификаторы) либо в узле смешения загружаемого исходного материала с несущим газом (классификаторы с механической загрузкой). Частица в газодисперсном потоке испытывает действие альтернативных сил, приводящих к разделению частиц по крупности. Одна из таких сил - аэродинамическое сопротивление, другая - массовая - пропорциональна объему частицы. По взаимной ориентации аэродинамической и массовой сил классификаторы разделяются на противоточные (равновесные) и инерционные. Но во всех случаях определяющую роль для процесса классификации играют силы аэродинамического сопротивления.
Целью моделирования процесса классификации является получение зависимостей, которые связывают параметры кривой разделения с конструктивными параметрами аппарата. Модель движения частицы в стационарном потоке газа определяется совокупностью следующих уравнений в векторной форме:
поля скоростей несущего газа:
V = V(г);
(1)
Лг
■ = w
(2)
с начальными условиями: г (0) = Г0, W(0) = W0, при t = 0, где т - масса частицы; г - радиус-вектор частицы; V - скорость несущего газа; W - скорость частицы; Fm - равнодействующая массовых сил; dч - диаметр частицы;
рг - плотность газа; - коэффициент аэродинамического сопротивления частицы.
В аэродинамическом классификаторе имеет место турбулентное течение воздушного потока. Основными параметрами его характеризующими, кроме числа Рей-нольдса и динамической скорости, являются интенсивность или степень турбулентности, масштаб турбулентности, частота турбулентных пульсаций и их распределение.
В теории турбулентности часто используется общая характеристика, а именно, частотно-энергетический или краткочастот-ный спектр пульсаций, отображающий разделение пульсационной энергии по частотам, а тем самым и по масштабам турбулентных вихрей. Исследование частотного спектра дает ключ к пониманию механизма передачи энергии от осредненного движения газа к пульсационному движению разнообразных масштабов и позволяет адекватно отобразить поле скоростей несущего газа. При этом спектр пульсаций разбивается на интервалы: интервал низких частот или больших энергоемких вихрей, которые могут влиять на движение как мелких частиц, так и крупных; интервал средних частот или инерционный интервал, в котором происходит передача энергии вдоль спектра - от низких частот к высоким, и их влияние на крупные частицы незначительно; интервал высоких частот или интервал диссипации
турбулентной энергии, где происходит рассеяние механической энергии в тепло и на поле скоростей несущего газа, высокочастотные вихри не влияют.
При стационарной турбулентности пульсационная составляющая скорости элементарного объема воздуха является стационарной функцией времени. Такая функция исследуется при помощи преобразований Фурье. В статистической гидромеханике доказано [11], что свойства корреляционной функции RL(т) таковы, что можно воспользоваться обычным косинус-преобразованием:
Е, (о) =
2
V 2Т„
^ ' 71 1 + 02Г2
Аналогично, преобразование Фурье для функции (1+о2Л2)-1 имеет вид: (7/Л)ехр(т/^). Применение уравнения Пар-севаля дает:
= Г Е,(о)йо I 1 + о2Л2
2 "Т 7
— V -
7 2Л
ехр
т т
Т„ Л
Л
йт =
У
А
Л + Т,
(5)
^(т) = Г e'отFL(о)йо = Гcosот Е(о)йо
-X 0
__X
при т = 0 ^ (0) = V2 = Г Е(о)йо , (3)
где Е(ю) - энергетический спектр. В случаях двухфазной струи движение частиц материала, зависит от законов движения транспортирующей среды, в случае пневмоклассификации - от законов движения воздуха. Скорость м^) частицы описывается дифференциальным уравнением:
л йм . . ..
Л — + ) = ). Л
где Л - постоянная времени, характеризующая инерцию частицы, - скорость воздуха на траектории частицы.
Средний квадрат скорости частицы определяется по формуле [12]:
м2 =
ГЕм (°)йо=\ -
Е, (а)ёа
+ о Л
2 Л 2 •
(4)
Учитывая, что корреляционная функция Rv аппроксимируется выражением
2
Rv(т) = V ехр(-т/ТД в результате преобразований Фурье получено:
Уравнение (5) позволяет оценить средний квадрат поперечной (соответственно и пульсационной) составляющей скорости частицы в потоке через характеристики струи воздуха и величину Л, зависящую от скорости витания частицы, то есть от ее размеров и плотности.
Поперечная составляющая скорости частицы регламентирует длину и поперечное сечение газоходов, т.е., если частица достигает стенки аппарата не зависимо от размеров, она не поддается аэродинамической классификации. Поэтому предлагается осуществлять управление размерами турбулентных структур за счет установления решеток на пути их следования. Причем место их расположения в зоне разделения должно соответствовать условию недосягаемости частицами стенки классификатора.
Разрушение крупномасштабных турбулентных вихрей позволяет аппроксимировать движение потока макрохарактеристиками. Линейные масштабы турбулентности, характеризующие перемещение поперек и вдоль потока больших вихрей (Ь-у0, LU0 ), можно получить из формулы Жуковского.
Поперечный срез слоя смешивания (Лс) состоит из трех частей: вихря размером 2г0, двукратного пути поперечного перемещения вихря 2Ь-у0 и толщиной потока Лу, обтекающего вихрь. Таким образом, Лс = 2го + 2Lvo + Лу.
X
оо
со
X
X
Учитывая, что толщина слоя смешивания (Ас) не может быть больше А - характерного размера ячейки решетки, то можно сделать вывод, что радиус вихря (г0) после прохождения решетки меньше или равен 0,22А, т.е.:
го < 0,22 А.
На законы движения частиц материала влияют крупномасштабные вихри и распределение осредненных скоростей в воздушном потоке. Крупномасштабные явления приводят к деформации эпюры ос-редненных скоростей в потоке. Наша задача заключается в ограничении размеров крупномасштабных структур, которые бы не захватывали большие частицы. Захват может произойти при условии, когда диаметр вихря достаточно велик в сравнении с длиной пути релаксации частицы.
Связь между скоростью и завихренностью определяется при помощи интеграла Био-Савара:
V = с 0 \
(а X г)
Лг.
V =
а2 О 2 г0
1п
6 г0
а
— = Ж - 2ук2Е. дг
д(ЕЛк )
= ЖЛк - 2ук2 Ейк.
дг
ад 1 _ _ _
[ ЕЛХ = — (и12 + и 2 + и32) 2
Крупномасштабный вихревой элемент образует окружность радиусом г0. Индуцированная им скорость вынуждает двигаться сам вихрь. Скорость поступательного движения вихря была определена Прандтлем:
где г0 - радиус вихревого элемента; а - его тороидальный радиус; & - завихренность.
Количественные описания крупномасштабных явлений в турбулентных течениях построены на двухточечных корреляциях. После трехмерного преобразования Фурье уравнений Навье-Стокса для двух произвольных точек Р и Р', расположенных в поле турбулентности, можно получить уравнение в спектральной форме для энергетического спектра:
где Е - энергетический спектр; V - кинематический коэффициент вязкости; к -волновое число; Ж - член, характеризующий перенос энергии, обусловленный тройными корреляциями скорости.
В данном случае, вихрь возникает без подведения энергии за сет нелинейных эффектов, поэтому переносным членом Ж можно пренебречь и получить при заданных исходных условиях решение уравнение:
Е = Сок4 ехр [ -2 ук2 (г - г0)],
где С0 и г0 - постоянные, определяемые из исходных условий.
Оценки энергии вихрей, их размеров, завихренности позволяют определить для заданного диаметра равновесных частей необходимые параметры однородности турбулентного потока и граничные размеры вихрей.
Для описания движения крупных частиц в зоне осаждения и определения расхода воздуха в сепараторе необходимо рассматривать взаимодействие частиц с экраном. В общем случае экран не обязательно будет плоским, за счет изменения его формы возможно управление направлением движения отраженных частиц. С позиции описания движения частицы как материальной точки получено соотношение, связывающее проекции скорости частицы на нормаль и касательную к поверхности до и после удара. По теореме об изменении количества движения в проекциях на нормаль и касательную к поверхности удара получена система уравнений:
mw+n - (-mw-) = Sn, mw+T - = ST,
3
г
где Sn и Sт - нормальная и касательная проекция импульса ударной силы, «+» и «-» - индексы, соответствующие состояниям частицы после и до удара.
Определение Sn и Sт (нормальной и касательной проекции импульса ударной силы) является задачей теории удара. Во время удара оба тела будут испытывать относительное вдавливание в районе точки соударения вместе с большими деформациями объектов в целом.
Теория местных деформаций, основанная на схеме, предложенной Герцем, дает возможность спрогнозировать большинство параметров удара, которые можно проверить экспериментально. Предлагается полуэмпирическое решение, основанное на экспериментальных оценках скоростей частиц после их отражения экраном.
В теории удара используется понятие коэффициента возобновления скорости частицы при нормальном ударении (а=п/2), определяемого по формуле ky = |м+п|/|м"п|. Величина ^ определяется экспериментально. Считаем, что касательная составляющая импульса ударной силы обусловлена только силой сухого трения и связана с нормальной составляющей традиционным соотношением, соответствующим закону трения Кулона:
^ = А,
где / - коэффициент трения частицы о поверхность.
В результате решения системы уравнений получено:
= kyw-, < = -1(1+к)м-. I (1+к)"
а = аг^
tgа~ --
восходящем потоке имеет вид (ось х направлена вверх):
м=-g
7бч2 р^(X) - м|
4т
2
(м - V (х))
■ - ( ) Q 51М - Чх)1 'Рг
хх = м; v(х) = ^—; Яех =
F (х)
Ц
где V - скорость несущего газа; м -скорость частицы; 5ч - диаметр частицы; рг
- плотность газа; - коэффициент аэродинамического сопротивления частицы; Q -расход газа сквозь вертикальный газоход; g
- ускорение силы тяжести; ¥(х) - закон изменения площади сечения газохода.
Одна из важнейших характеристик процесса аэродинамической классификации
- размер равновесной частицы, находящейся в относительном равновесии в рабочем пространстве классификатора под влиянием определяющих сил процесса, т.е. имеет нулевую скорость вдоль его определяющей координаты. Считая, что в уравнениях м = 0 для общего случая одночленной зависимости получено выражение для диаметра равновесной частицы:
5 ,=
3. . - ~ 1--
Ц Р г \ , Ч| 2 - -—а-VI х)
4 gрч 1 1
1/(1+-)
(6)
Зная расход воздуха, подаваемого в сепаратор, определяется скорость частиц и направление их движения после удара в зону осаждения.
Детерминированная модель при описании процесса разделения в однородном
Размер равновесной частицы является условным показателем соотношения массовых и аэродинамических сил в данной точке потока. Устойчивость равновесия можно наблюдать только в том случае, если пульсационные составляющие газа для данного размера частиц практически не влияют на ее движение.
Детерминированные модели позволяют оценить влияние определяющих факторов на некоторые характеристики разделения (размер равновесной частицы, в некоторых случаях граничный размер), но не позволяют получить расчетное выражение для кривых разделения. Их построение возможно только на основе стохастических моделей процессов классификации, учиты-
вающих совокупный эффект от случайных воздействий со стороны окружающей среды на каждую частицу. Базовым уравнением стохастических моделей является дифференциальное уравнение сохранения массы каждой фракции исходного продукта шириной [5, 5 +d8], которое в стационарном случае имеет вид:
L (pw - ) = д. ( X, 8),
dx ( dx)
где р = р(х, 5) - линейная концентрация частиц фракции; w - скорость квазистационарного движения фракции; D - коэффициент макродиффузии частиц; qe(x, 5) - плотность подведения частиц фракции от внешнего источника.
Наиболее общее расчетное выражение для кривой разделения, полученное для случая D = const (x,5), имеет вид:
I -
1
ex
sw
■p(- «(1))
ф5 =
12 +
f1_
( 1 1 v
-exp(- a(1)) +--
( Wf 1 Wf 2 )
где:
11 = |<|еХР[ -а (Х)] • [ ¡Яе (У^ ,
1 х
12 = | ехр[ - а (х)]Лх, а (х) = 51 w( х) Лх,
х 2 х2 5 = у1 х1 / D
VI - характерная (расходная) скорость газа на внешней границе зоны разделения.
Параметр 5 является аналогом критерия Пекле в чисто диффузионных процессах и играет важную роль в теории классификации. При D^■0, s ^ да первое из приведенных уравнений описывает движение среды из частиц с нерассеянными скоростями, а последнее дает кривую разделения идеальной классификации.
На основании проведенных исследований предложена новая двухстадийная конструкция классификатора. Первая ступень, разработанная на методах разделения газодисперсного потока при помощи ударно-отражательных экранов, позволяет резко изменять направление движения крупных частиц со значительным временем релаксации. В это же время мелкие частицы транспортируются во вторую ступень классификатора, где для регулирования размеров вихревых структур в зоне разделения установлена решетка, обеспечивающая однородную турбулентность.
Выводы
1. Современный подход к созданию сепараторов высокой эффективности для разделения сыпучих материалов широкого спектра разнофракционности базируется на разрушении турбулентных вихрей.
2. Разработана математическая модель турбулентной миграции частиц измельчаемого материала и определены масштабы ее влияния на процессы аэровоздушной классификации газодисперсных потоков.
3. Разработаны теоретические предпосылки для создания эффективного оборудования на базе исследования динамики энергетического спектра турбулентных структур двухфазной среды; ликвидации крупномасштабных турбулентных структур и нового подхода к предварительной классификации на принципах удара, позволяющего разрушать конгломераты части, образующихся за счет сил поверхностного натяжения.
Список литературы:
1. Борщевский А.А., Ильин А.С. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий.- М., 1987. - 368 с.
3. Абрамович Г.Н. Теория
турбулентных струй. - М.: Наука, 1984. -717 с.
3. Галиакберов Р., Герасимова В., Тюменев А. Совершенствование пневмотранспорта сыпучих материалов на предприятиях строительной индустрии. -М.: ЦБНТИ Минпромстроя СССР, 1977. -63с.
4. Бучко И.Г., Окрепкий М.С., Сафаров В.А. Перегрузочные установки для сы-пучих материалов // Механизация и автоматизация производства. 1986. №5. -с.10-12.
5. Бэйли, Придди. Влияние интенсивности и частоты турбулентных пульсаций основного потока на теплообмен в турбинной решетке лопаток, - Тр. Амер. о-ва инженеров-механиков. Энерг. машины и установки, 1981, 103, № I.
6. Гиневский А.С., Иоселевич В.А., Колесников А.В., Лапин Ю.В., Пилипенко В.Н., Секундов А.Н. Методы расчета турбулентного пограничного слоя.- Итоги науки и техники /ВИНИТИ. Сер. Механика жидкости и газа. 1978, 11, с. 155-304.
7. Гиневский А.С., Колесников А.В., Уханова Л.Н. Вырождение турбулентности потока за двухрядной решеткой цилиндров при противоположном движении рядов.-Изв. АН СССР. Сер. Механика жидкости и газа, 1979, №3, с.17-25.
8. Исследование влияния концентрации и крупности примеси на характеристики турбулентной газовой струи с твердыми частицами / Гиршович Т.А., Картушинский А.И., Лаатс М.К., Леонов В.А., Мульги А.С. // Исследование рабочего процесса в элементах двигателей и энергетических устройств с двухфазным рабочим телом. - М.: Труды МАИ. - 1980. -№ 506. - С. 3-8.
9. Вулис Л.А., Михасенко Ю.И., Хитриков В.А. Об эффективном управлении распространением свободной турбулентной струи.- Изв. АН СССР. Сер. Механика жидкости и газа, 1986, № 6, с. 173-178
10. Глушко Г.С. Дифференциальное уравнение для масштаба турбулентности и расчет турбулентного пограничного слоя на плоской пластине. - В кн. Турбулентные
течения. М.: Наука, 1970, с. 37-44.
11. Емельянова I., Баранов А., Рибалко Р. Зменшення енерговитрат на розмелення бyдiвельних матерiалiв в замкнутому ци^ шляхом використання сепаратора ново'1' конструкци // IV Miжнародна науково-техшчна конференщя "Проблеми економп енергл". - Львiв, 2003. - С. 230-236
12. Рыбалко Р.И. Теоретические основы создания сепараторов новой конструкции // Вестник ДонГАСА. Выпуск 2004-5 (47). - Макеевка, 2004. - С. 113-119.
Spisok literatury:
1. Borshhevskij A.A., Il'in A.S. Me-hanicheskoe oborudovanie dlja proizvodst-va stroitel'nyh materialov i izdelij.- M., 1987. -368 s.
3. Abramovich G.N. Teorija turbu-lentnyh struj. - M.: Nauka, 1984. - 717 s.
3. Galiakberov R., Gerasimova V., Tjumenev A. Sovershenstvovanie pnevmo-transporta sypuchih materialov na pred-prijatijah stroitel'noj industrii. - M.: CBNTI Minpromstroja SSSR, 1977. - 63s.
4. Buchko I G., Okrepkij M.S., Safa-rov V.A. Peregruzochnye ustanovki dlja sy-puchih materialov // Mehanizacija i avto-matizacija proizvodstva. 1986. №5. - s.10-12.
5. Bjejli, Priddi. Vlijanie inten-sivnosti i chastoty turbulentnyh pul'sa-cij osnovnogo potoka na teploobmen v turbinnoj reshetke lopatok, - Tr. Amer. o-va inzhenerov-mehanikov. Jenerg. mashiny i ustanovki, 1981, 103, № I.
6. Ginevskij A.S., Ioselevich V.A., Kolesnikov A.V., Lapin Ju.V., Pilipenko V.N., Sekundov A.N. Metody rascheta tur-bulentnogo pogranichnogo sloj a.- Itogi nauki i tehniki /VINITI. Ser. Mehani-ka zhidkosti i gaza. 1978, 11, s. 155-304.
7. Ginevskij A.S., Kolesnikov A.V., Uhanova L.N. Vyrozhdenie turbulentno-sti potoka za dvuhrjadnoj reshetkoj ci-lindrov pri protivopolozhnom dvizhenii rjadov.- Izv. AN SSSR. Ser. Mehanika zhidkosti i gaza, 1979, №3, s.17-25.
8. Issledovanie vlijanija koncentra-cii i krupnosti primesi na harakteri-stiki turbulentnoj gazovoj strui s tver-dymi chasticami I Girshovich T.A., Kartu-shinskij A I., Laats M.K., Leonov V.A., Mul'gi A.S. II Issledovanie ra-bochego processa v jelementah dvigatelej i jenerge-ticheskih ustrojstv s dvuhfaz-nym rabochim telom. -M.: Trudy MAI. - 1980. - № 506. - S. 3-8.
9. Vulis L A., Mihasenko Ju.I., Hitrikov V.A. Ob jeffektivnom upravle-nii rasprostraneniem svobodnoj turbu-lentnoj strui.- Izv. AN SSSR. Ser. Me-hanika zhidkosti i gaza, 1986, № 6, s. 173-178
10. Glushko G.S. Differencial'noe uravnenie dlja masshtaba turbulentnosti i raschet turbulentnogo pogranichnogo sloja na ploskoj plastine. - V kn. Turbulent-nye techenija. M.: Nauka, 1970, s. 37-44.
11. Gmel'janova I., Baranov A., Ri-balko R. Zmenshennja energovitrat na roz-melennja budivel'nih materialiv v zamknu-tomu cikli shljahom vikoristannja separa-tora novoï konstrukciï II IV Mizhnarodna naukovo-tehnichna konferencija "Problemi ekonomiï energiï". - L'viv, 2003. - S. 230-236
12. Rybalko R.I. Teoreticheskie os-novy sozdanija separatorov novoj konst-rukcii II Vestnik DonGASA. Vypusk 2004-5 (47). -Makeevka, 2004. - S. 113-119.
Аннотации:
В работе проведены теоретические исследования рабочих процессов аэродинамической классификации и на их основе предложена конструкция сепаратора повышенной
эффективности за счет регулирования однородности фракционного состава материала и размеров турбулентных вихрей в зоне разделения.
Разработана математическая модель движения частицы в зоне осаждения и определения диаметра равновесной частицы материала в камере разделения, основанная на уравнениях гидромеханики. Полученные результаты позволяют определять турбулентную миграцию частиц измельчаемого материала и масштабы ее влияния на процессы воздушной классификации
газодисперсных потоков.
Ключевые слова: движение, частица, аэродинамическая классификация, модель, турбулентность
В робот проведено теоретичш дослщження робочих процеав aеродинaмiчноï класифжацп та на 1х бaзi запропоновано конструкцш сепаратора шд-вищено1 ефективносл за рахунок регулювання однорвдносл фракцшного складу мaтерiaлу й роз-мiрiв турбулентних вихорiв в зош роздшення. Розроблено математичну модель руху часток в зош осадження i визначення дiaметру рiвновaжноï частки мaтерiaлу в кaмерi роздшення, засновану на рiвняннях гiдромехaнiки. Oтримaнi результати до-зволяють визначати турбулентну мiгрaцiю часток мaтерiaлу, що подрiбнюeться, та масштаби ïï впливу на процеси повiтряноï класифжацп газодисперсних потокiв.
Kлючовi слова: рух, частка, aеродинaмiчнa клaсифiкaцiя, модель, турбулентшсть
The paper contains theoretical research of workflows of aerodynamic classification and the design of the separator with increased efficiency by controlling the uniformity of the fractional composition of the material and the size of turbulent whirls in the separation zone is proposed. The mathematical model of particles motion in the deposition zone and determining of diameter of the equilibrium particle of material in the separation chamber, based on the equations of hydromechanics was developed. The obtained results allow to determine the turbulent particle migration of the crushed material and the extent of its influence on the processes of air classification of gas-dispersion streams.
Keywords: motion, particle, aerodynamic classification, model, turbulence
