СТАТЬИ АРБИР
 

  2018

  Июль
  Август   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
30 31 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1 2
   

  
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?


Исследование процесса движения частиц по виброожиженному слою


Исследование процесса движения частиц по виброожиженному слою

Практически все работы по модерированию процесса движения частиц по виброожиженному слою, которые описываютя цепями Маркова [1,2], базируются на гипотезе о линейности процесса, когда скорость сегрегации мелкой фракции к поверхности сита считается постоянной и не зависит от фракционного состава окружающего ее материала. Это приводит не только к снижению адекватности описания процесса, но и к физическому противоречию, когда в нижних ячейках слоя оказывается больше материала, чем они могут вместить. Особенно это касается сыпучих материалов с высоким содержанием мелких фракций в исходном сырье. В настоящей работе исследуется нелинейная модель сегрегации мелких частиц в виброожиженном слое сыпучего материала, свободная от этого противоречия.

Сыпучий материал расположен слоем на вибрирующей поверхности. Мелкая фракция сегрегирует вниз к поверхности сита, причем этот процесс сопровождается диффузионным перемешиванием всех частиц. Высота слоя разбита на m ячеек идеального перемешивания высотой Ax=h/m. Рассматриваем процесс в дискретные моменты времени tk=(k-1 )At, где At - продолжительность, а k - номер временного перехода (дискретный аналог времени). В течение времени перехода частицы могут перейти в соседние ячейки, то есть вверх или вниз, и остаться в ячейке. Очевидно, что благодаря сегрегации доля частиц мелкой фракции, перемещающихся в течение временного перехода вниз, будет больше, чем доля частиц, перемещающихся вверх. Из этих долей можно выделить симметричную (чисто диффузионную) составляющую и несимметричную составляющую, обусловленную сегрегацией. В каждый момент времени распределение мелкой фракции по ячейкам характеризуется вектором-столбцом. Эволюция этого вектора с течением времени описывается рекуррентным матричным равенством. Особенностью матрицы переходных вероятностей является то, что скорость сегрегации не считается постоянной, а меняется от ячейки к ячейке и от перехода к переходу.

Математические модели процесса движения частиц в виброожиженном слое чаще всего строятся на основе классического уравнения конвективной диффузии, кото-рое базируется на вероятностном подходе для описания стохастических процессов миграции частиц. Эти процессы наблюдаются как при перемешивании, так и при грохоче-нии сыпучих материалов.

Нами была создана лабораторная установка таким образом, что исследование закономерностей миграции частиц проходило при одинаковых условиях как для про-цесса грохочения, так и для процесса перемешивания. Установка представляла собой рабочий орган, где слой из частиц различной крупности подвергался вибровоздействию. Для упрощения исследования физической картины процессов фракционирования и пе-ремешивания опыты проводились на двухкомпонентной смеси. Для удобства и наглядности исследования процесс миграции частиц по виброожиженному слою осуществ-лялся в плоскости экрана, состоящего из прозрачных пластин, расстояние между которыми равнялось толщине одной частицы. Таким образом, получалась плоская картина перемещения частиц при их перемешивании и фракционировании.

В математической модели этих процессов, основанной на теории цепей Маркова, введено понятие «вектор состояния». Эволюцию вектора состояния определяет выражение, которое описывает распределение мелких частиц в ячейках слоя. Таким образом, вектор состояния моделирует объект исследования - слой сыпучего матери-ала. Лабораторная установка позволяла отслеживать изменение концентрации частиц по слою и исследовать изменение состояние частиц в ячейках слоя.

Матрица переходных вероятностей определяет закономерности движения частиц по слою и изменения их относительной концентрации в ячейках слоя, таким обра-зом, моделирует с помощью стохастических коэффициентов вибровоздействие рабочего органа на слой сыпучего материала. То есть матрица переходных вероятностей моделирует вибрационный грохот или аппарат для перемешивания частиц без дополнительных внутренних устройств.

Расчетно-экспериментальные исследования миграции ансамбля частиц в слое сыпучего материала при виброперемешивании и виброгрохочении позволили положить нелинейную модель в основу более адекватного метода расчета промышленных аппаратов, чем базирующуюся на линейной модели, в которой перенос мелкой фракции ничем не ограничен.

ЛИТЕРАТУРА

Огурцов, В.А. Моделирование движения частиц над поверхностью сита виброгрохота / В.А. Огурцов // Строительные материалы. - 2008.- №8.- С. 72 - 73.

Огурцов, В.А. Оптимизация геометрических характеристик виброгрохота / В.А. Огурцов, С.В.Федосов, В.Е. Мизонов // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - №10. - С.33 - 34.

УДК 620.92


И.Н. ГОГЛЕВ, А.А. НАВДАЕВ, Д.С. СИДОРОВ (Ивановский государственный политехнический университет, Ивановский государственный энергетический университет)





МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ