К РАСЧЕТУ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ДИСПЕРСНОЙ ЧАСТИЦЫ
Авторы:
1.
Казанский государственный аграрный университет
(Физика и математика, профессор)
2.
Казанский государственный аграрный университет
(кафедра физики и математики, доцент кафедры по дисциплинам: Математика и математическое моделирование)
Россия
Россия
3.
Казанский государственный аграрный университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 91
по 95
Статус:
Опубликован
Получено:
24.12.2025
Одобрено:
25.12.2025
Опубликовано:
25.12.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ДИСПЕРСНАЯ ЧАСТИЦА, РАСЧЕТ ТРАЕКТОРИИ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ПОЛЕ
Аннотация (русский):
Описание движения дисперсных сред является основой математического моделирования многих технологических процессов. В данной статье движение дисперсных частиц описывается в лагранжевой системе координат с учетом скоростей и дифференциальных характеристик движения сплошной среды, записанных в эйлеровой системе координат. Скорость дисперсной частицы представляется как сумма скоростей сплошной фазы и относительной скорости. Относительная скорость выражается через модуль относительной скорости, который является скалярной величиной. Направление движения задается величиной угла между векторами скоростей основного потока и относительной скорости. Описание траектории движения дисперсных включений сводится к численному расчету изменений двух скалярных величин по времени - модуля относительной скорости и угла поворота. Соответствующие уравнения расчета траектории записаны для произвольной ортогональной системе координат с помощью метрических коэффициентов. Компоненты вектора массовых сил, а также начальные условия для решения системы скалярных уравнений определяются с учетом проведения процесса в конкретном аппарате. Численные расчеты проведены на примере описания работы пневмомеханического шелушителя зерновых культур, состоящего из лопастного диска, вращающегося внутри цилиндрической поверхности. На диск подается зерновой материал, который разгоняется и выбрасывается центробежной силой. При ударе о цилиндрической поверхности происходит шелушение, качество которого предопределяется направлением и скоростью движения зерна в момент контакта. На значение угла контакта при соударении со стенки можно повлиять, вращая цилиндрическую поверхность в противоположном направлении. При этом в рабочем пространстве возникают две зоны с противоположными направлениями движения воздушного потока, которые повлияют на траекторию полета зерновки. Размеры этих зон и скорости потоков в них зависят от угловых скоростей диска и внешней поверхностей. Следовательно, появляется возможность управлять направлением полета зерновки в момент ее удара о стенку, изменяя значений скоростей вращения узлов агрегата.
Описание движения дисперсных сред является основой математического моделирования многих технологических процессов. В данной статье движение дисперсных частиц описывается в лагранжевой системе координат с учетом скоростей и дифференциальных характеристик движения сплошной среды, записанных в эйлеровой системе координат. Скорость дисперсной частицы представляется как сумма скоростей сплошной фазы и относительной скорости. Относительная скорость выражается через модуль относительной скорости, который является скалярной величиной. Направление движения задается величиной угла между векторами скоростей основного потока и относительной скорости. Описание траектории движения дисперсных включений сводится к численному расчету изменений двух скалярных величин по времени - модуля относительной скорости и угла поворота. Соответствующие уравнения расчета траектории записаны для произвольной ортогональной системе координат с помощью метрических коэффициентов. Компоненты вектора массовых сил, а также начальные условия для решения системы скалярных уравнений определяются с учетом проведения процесса в конкретном аппарате. Численные расчеты проведены на примере описания работы пневмомеханического шелушителя зерновых культур, состоящего из лопастного диска, вращающегося внутри цилиндрической поверхности. На диск подается зерновой материал, который разгоняется и выбрасывается центробежной силой. При ударе о цилиндрической поверхности происходит шелушение, качество которого предопределяется направлением и скоростью движения зерна в момент контакта. На значение угла контакта при соударении со стенки можно повлиять, вращая цилиндрическую поверхность в противоположном направлении. При этом в рабочем пространстве возникают две зоны с противоположными направлениями движения воздушного потока, которые повлияют на траекторию полета зерновки. Размеры этих зон и скорости потоков в них зависят от угловых скоростей диска и внешней поверхностей. Следовательно, появляется возможность управлять направлением полета зерновки в момент ее удара о стенку, изменяя значений скоростей вращения узлов агрегата.
Ключевые слова:
ДИСПЕРСНАЯ ЧАСТИЦА, РАСЧЕТ ТРАЕКТОРИИ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ПОЛЕ
ДИСПЕРСНАЯ ЧАСТИЦА, РАСЧЕТ ТРАЕКТОРИИ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ПОЛЕ
