Имитационное моделирование процесса очистки в зерноочистительной машине горизонтального типа ВСГ-1
Автор: Кольцов Александр Федорович
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Статья в выпуске: 2 (62), 2023 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты имитационного моделирования зерноочистительной машины горизонтального типа ВСГ-1, зависимости распределения скорости воздушного потока и динамического давления относительно геометрических размеров поверхностей входа и выхода, определены граничные условия, а также представлено выражение движения частицы результирующей силы. Аналитические исследования показывают, что когда скорость движения частицы близка к скорости воздушного потока, её траектория постепенно снижается. Но по мере того, как скорость движения частицы становится выше скорости воздушного потока, её траектория начинает меняться, и она движется по нисходящей траектории к горизонтальной части аспирационного канала. Это происходит, даже если скорость подачи частиц увеличивается. Зависимость скорости воздушного потока от геометрических размеров воздушной зерноочистительной машины может быть описана законом сохранения энергии. Так, при движении воздуха через узкий канал (воздушный поток) происходит ускорение скорости в соответствии с уравнением Бернулли. Согласно этому закону, скорость потока воздуха обратно пропорциональна квадрату площади поперечного сечения канала. Также скорость потока воздуха напрямую пропорциональна разности давлений, то есть, если разность давлений уменьшается, то скорость потока воздуха увеличивается. Скорость воздушного потока на входе канала исследуемой машины горизонтального типа ВСГ-1 составляет 10 м/с, а на выходе аспирационного канала (область очистки) - 8 м/с, при этом динамическое давление на выходе аспирационного канала относительно центра входа имеет максимальное значение 50 Па, а на входе по всей поверхности - 63 Па, что обеспечивает подъёмную силу лёгких примесей.
Воздушные очистительные машины, имитационное моделирование, пшеница, сепарация, лёгкие примеси, послеуборочная обработка, зерновой материал, скорость воздушного потока, динамическое давление воздуха
Короткий адрес: https://sciup.org/140298622
IDR: 140298622 | DOI: 10.55618/20756704_2023_16_2_27-36
Список литературы Имитационное моделирование процесса очистки в зерноочистительной машине горизонтального типа ВСГ-1
- Кринкер М.С. Нетрадиционный подход к созданию подъемной силы (общие физические аспекты) // Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент. 2015. Т. 20. № 2. С. 91–100. EDN: VPAZDZ
- Лачуга Ю.Ф., Ибятов Р.И., Зиганшин Б.Г., Шогенов Ю.Х., Дмитриев А.В. Моделирование траектории движения зерна по рабочим органам пневмомеханического шелушителя // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 4. С. 73. DOI: 10.31857/S2500262720040171. EDN: XBWRVE
- Васильев А.М., Мачихин С.А., Стрелюхина А.Н., Рындин А.А. Повышение эффективности процессов сепарирования зерновых смесей на рифленой поверхности // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 3. С. 98–105. EDN: YVSGYP
- Чуйкин С.В., Люльков Р.В., Соловьев С.А. Экспериментальное исследование скорости витания и трогания частиц сахара-сырца // Инженерные системы и сооружения. 2013. № 1. С. 37–43. EDN: RCEKND
- Анисимов А.В. Результаты экспериментального определения аэродинамических свойств зерна пшеницы и его оболочек // Наука и образование. 2020. Т. 3. № 4. С. 11–15. EDN: BMVEJN
- Василенко В.В., Оробинский В.И., Василенко С.В., Посохов Д.Н. Взаимосвязь аэродинамических показателей фракций сыпучего материала // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2022. Т. 15. № 4(75). С. 90–96. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2022_4_90. EDN: GATZVO
- Шрам Н.В., Келер В.В. Изучение влияния интенсификации фона возделывания на продуктивность яровой пшеницы сорта Новосибирская 41 // Передовые достижения науки в молочной отрасли: сборник научных трудов по результатам работы Всероссийской научно- практической конференции, посвященной дню рождения Н.В. Верещагина. Красноярск, 2020. С. 71–74. EDN: UGZWTV
- Razavizadeh N. et al. Experimental study and numerical simulation of resistance to airflow in a storage bin of rough rice with three inlet duct configurations // Biosystems Engineering. 2023. Т. 225. С. 118–131. https://doi.org/10.1016/ j.biosystemseng.2022.12.003
- Maciel R.S., Cosmo R.P., Maciel F.S., Pereira F.A.R., Ribeiro D.C., Aldeia Santo W., Martins A.L. On the Hydrodynamic Aspects of the Carbonate Scale Formation Process in High Flow Rate Wells // OTC Brasil. – OnePetro, 2017. Paper Number: OTC-28106-MS. DOI: https://doi.org/10.4043/28106-MS.
- Panigrahi S.S., Singh C.B., Fielke J. Strategies to mitigate dead-zones in on-farm stored grain silos fitted with aeration ducting modelled using computational fluid dynamics // Biosystems Engineering. 2021. Т. 205. С. 93–104. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2021.02.013.
- Fonte C.B., Oliveira Jr J. A., de ALMEIDA L. C. DEM-CFD coupling: mathematical modelling and case studies using ROCKY-DEM® and ANSYS Fluent® // Proceedings of the 11th International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries, CSIRO, Melbourne, Australia, 2015. С. 1–7. https://www.cfd.com.au/cfd_conf15/PDFs/139FON. pdf (дата обращения 28.03.2023).
- Равшанов Н., Палванов Б.Ю. Математическая модель и численный эксперимент для исследования процесса сепарирования сыпучей смеси в пневмосепараторе // Проблемы вычислительной и прикладной математики. 2017. № 3. С. 37–45. EDN: ZVHMCR
- Павлюченко К.В. Теоретическое исследование движения частицы в наклонном воздушном канале // Омский научный вестник. 2015. № 3 (143). С. 177–181. EDN: VCNUIZ
- Глушков А.Л. Анализ процесса движения компонентов зернового материала в приемной камере зерноочистительной машины // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. № 4 (53). С. 69–75. EDN: WLNBVL
