Двумерная модель течения материала в канале шнека с неподвижной крышкой

Бесплатный доступ

Рассмотрены особенности течения вязко-пластичного материала по каналу шнека.Перспективным направлением в этом случае являются модели переноса, определяемые гидродинамикой фазового перехода. В работе анализируется влияние габаритов на режим течения вязко-пластичного материала.Материал, находящийся в канале вращающегося шнека и ограниченный неподвижным корпусом, начнет двигаться поступательно по каналу вследствие возникающей в нем деформации сдвига – появляется вынужденный (прямой) поток. Основными параметрами, определяющими величину объемного расхода, являются глубина, и ширина канала, диаметр шнека и частота его вращения. Необходимым условием существования этого потока является сохранение в материале напряжений сдвига, что возможно только в том случае, если материал имеет определенную вязкость. Условием возникновения обратного потока является избыточное давление, создаваемое сопротивлением головки. Представим себе в этих условиях, что шнек не движется. Тогда под действием давления со стороны головки материал потечет от нее вдоль шнекового канала – в обратном направлении. Величина объемного расхода противотока также зависит от глубины канала, диаметра и длинны шнека, вязкости материала и величины давления в головке. На практике, однако, в канале шнека никогда не возникает противоток, а давление в головке оказывает своеобразное ограничение прямому потоку, которое рассматривается теоретически как противоток, а производительность шнекового нагнетателя – как суммарный расход двух потоков. Для учета геометрии канала разрабатывалась математическая модель скоростного напора в прямоугольном канале. Полученное уравнение позволяет определить напряжение сдвига по скорости сдвига материала. Учитывая симметричность и линейность распределения скорости в канале относительно его середины, получено уравнение распределение скорости сдвига по высоте. Найденная в результате аналитического решения двумерного уравнения Пуассона зависимость позволяет значительно упростить расчет расходно-напорных характеристик экструдерной части шнековых прессов для отжима растительных масел относительно требуемой скорости вращения шнека.

Еще

Габариты канала, течение вязкопластичного материала, скорость сдвига

Короткий адрес: https://readera.ru/140229960

IDR: 140229960   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2018-1-20-24

Список литературы Двумерная модель течения материала в канале шнека с неподвижной крышкой

  • Blyagoz Kh. R., Skhalyakhov A.A., Zaslavets A.A., Koshevoi E.P. et al. Modeling of membrane process of nano-and miniemulsies formation.//Новые технологии. 2011. № 2. С. 15-17.
  • Гукасян А.В. Анализ факторов процесса отжима растительного масла в шнековом прессе//Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017. № 4 (358). С. 64-68.
  • Гукасян А.В. Совершенствование и обоснование эффективного мембранного массообменника для экстрак-ционного разделения жидких смесей: автореф. дис. … канд. техн. наук.. -Краснодар: Кубанский государственный технологический университет, 2004. 18 с.
  • Гукасян А.В. Технологические инновации в пищевой промышленности: состояние и проблемы//Вопросы экономики и управления в современном обществе. Сборник научных статей по итогам Международной научно-практической конференции. 2011. С. 69-72.
  • Гукасян А.В., Косачев В.С. Аналитика скорости сдвига в прямоугольном канале с неподвижной крышкой//Образование и наука в современных реалиях Сборник материалов III Международной научно-практической конференции. 2017. С. 146-148.
  • Гукасян А.В., Кошевой Е.П., Косачев В.С. Установка для СО2 экстракции твердо-и жидкофазных смесей//Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2005. С. 164-165.
  • Гукасян А.В., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Тарбин А.Н. Течение масличного материала в выпускном устройстве пресса//Явления переноса в процессах и аппаратах химических и пищевых производств. Материалы II Международной научно-практической конференции. 2016. С. 146-150.
  • Косачев В.С., Гукасян А.В. Реологическая модель течения масличного материала в экструдере//Актуальные направления научных исследований: перспективы развития Сборник материалов IV Международной научно-практической конференции. 2017. С. 193-195.
  • Косачев В.С., Гукасян А.В. Численное моделирование напорного движения вязкой жидкости в прямоугольном канале//Актуальные направления научных исследований: перспективы развития Сборник материалов IV Международной научно-практической конференции. 2017. С. 278-280.
  • Подгорный С.А., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Определение параметров математической модели равновесных свойств зерна в гигроскопической области нелинейной оптимизацией//Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2010. № 5-6. С. 85-87.
  • Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С. Математическое моделирование процессов сушки и кондиционирования зерна. Потенциалы массопереноса. Saarbr?cken: Изд-во LAP LAMBERT, 2012. 136 с.
  • Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Схаляхов А.А. Постановка задачи описания переноса тепла, массы и давления при сушке//Новые технологии. 2014. № 3. С. 20-27.
  • Схаляхов А.А., Верещагин А.Г., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Разработка модели конденсации парогазовых смесей с полимерными половолоконными мембранами // Новые технологии. 2009. № 1. С. 39.
  • Колодежнов В.Н. Математическая модель реологического поведения вязкопластической жидкости, которая демонстрирует проявление эффекта "отвердевания"//Вестник ВГУИТ. 2014. № 2. С. 55-58.
Еще
Статья научная