Имитационная математическая модель процесса смешивания сыпучих компонентов в смесителе
Автор: Остриков А.Н., Фролова Л.Н., Александров А.И., Посметьев В.В.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств
Статья в выпуске: 2 (80), 2019 года.
Бесплатный доступ
Разработанная имитационная модель позволяет проводить компьютерные эксперименты по смешиванию компонентов, в которых изменяются параметры компонентов смеси или смесителя, устанавливается характер влияния параметра и даются рекомендации по выбору его оптимальных значений. Модель процесса смешивания учитывает размеры, форму и реологические свойства компонентов смеси, а также взаимодействие сыпучего материала с рабочими поверхностями смесителя (лопатками, стойками лопаток, валами, корпусом). Иммитационная математическая модель смесителя обладает высоким пространственным разрешением для корректного воспроизведения взаимодействия частиц в процессе смешивания. В рамках конечно-элементного приближения сыпучий материал представляется как совокупность множества элементов. Для моделирования механического поведения смеси использовался метод динамики частиц. Моделирование производится в трехмерном декартовом пространстве. Состояние каждого элемента задается шестью переменными: координатами его центра и компонентами скорости...
Смешивание, сыпучий материал, математическая модель, расчет, параметры
Короткий адрес: https://sciup.org/140246328
IDR: 140246328 | DOI: 10.20914/2310-1202-2019-2-13-21
Simulation mathematical model of the mixing process of bulk components in the mixer
The developed simulation model allows computer experiments on mixing components in which the parameters of the components of the mixture or mixer are changed, the nature of the influence of the parameter is established and recommendations for choosing the optimal values of the parameter are given. The model of the mixing process takes into account the size, shape and rheological properties of the components of the mixture, as well as the interaction of the bulk material with the working surfaces of the mixer (blades, blade struts, shafts, housing). The simulation mathematical model of the mixer has a high spatial resolution for the correct reproduction of the interaction of particles in the mixing process. In the framework of the finite element approximation, the bulk material is represented as a set of elements. The particle dynamics method was used to model the mechanical behavior of the mixture. Modeling is performed in three-dimensional Cartesian space. The state of each element is defined by six variables: the coordinates of its center and the velocity components...
Список литературы Имитационная математическая модель процесса смешивания сыпучих компонентов в смесителе
- Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебное пособие. М.: Высшая школа, 1998. 319 с.
- Кривцов А.М. Деформирование и разрушение тел с микроструктурой. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 304 с.
- Hoover W.G. Atomistic Nonequilibrium Computer Simulations // Physica A. 1983. V. 118. P. 111-122.
- Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. Часть. 2. М.: Мир, 1990. 400 с.
- Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. М.: Наука, 1990. 176 с.
- Hafner J. Atomic-Scale Computation Materials Science // Acta Mater. 2000. V. 48. P. 71-92.
- Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике // УФН. 1978. Т. 125. № 7. С. 409-448.
- DOI: 10.3367/UFNr.0125.197807b.0409
- Allen M.P., Tildesley D.J. Computer Simulation of Liquids. Oxford: Clarendon Press, 1987. 408 p.
- Полухин В.А., Ухов В.Ф., Дзугутов М.М. Компьютерное моделирование динамики и структуры жидких металлов. М.: Наука, 1981. 323 с.
- Monaghan J. Smoothed Particle Hydrodynamics // Annu. Rev. Astron. Astrophys. 1992. V. 30. P. 543-574.
- Инженерные расчеты на ЭВМ: Справочное пособие; под ред. В.А. Троицкого. Л.: Машиностроение, 1979. 288 с.
- Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 279 с.
- Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов: 2е изд., перераб. и доп. Л.: Колос, 1980. 168 с.
- Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации: учеб. пособие для вузов. М.: Сов. радио, 1980. 272 с.
