Создание методологии проектирования нового класса смесительного оборудования на основе преобразования его структуры при включении в нее гибких эластичных рабочих элементов. Влияние параметров процессов и устройств на качество получаемых сыпучих смесей.
При низкой оригинальности работы "Теоретические основы и методология создания эффективных аппаратов с эластичными рабочими элементами для смешивания сыпучих материалов", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ АППАРАТОВ С ЭЛАСТИЧНЫМИ РАБОЧИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВРабота выполнена на кафедре «Теоретическая механика» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» Научный консультант Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Зайцев Анатолий Иванович Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Гончаров Григорий Михайлович доктор технических наук, профессор Першин Владимир Федорович доктор технических наук, профессор Ефремов Герман ИвановичНеобходимо проведение исследований на нескольких уровнях: разработки принципиальной схемы смесительного устройства, обеспечения адекватного математического описания процессов смешивания, реализуемых в этих устройствах, совершенствования методов и техники экспериментальных исследований, разработки методов его расчета. В работе решаются задачи: сыпучий смесь оборудование эластичный На основе системно-структурного подхода к исследуемой системе разработаны математические модели процессов смешивания в устройствах гравитационно-пересыпного действия без дополнительных перемешивающих элементов как со стационарной, так и с изменяющейся при работе смесителя формой рабочей поверхности. Эти модели позволили в явном виде найти критерий однородности смеси как функцию безразмерного комплекса, содержащего параметры процесса, смеси и устройства. Экспериментально установлен ряд эффектов влияния на качество смеси, получаемой в смесителе с волнообразным движением рабочей ленты: экстремальное влияние амплитуды волны, снижения качества смеси при увеличении в ней доли крупной фракции.Основное место среди приемов ЭП занимает прием преобразования по аналогии, в частности, с областями, близкими к исследуемой (измельчение, дражирование, уплотнение, распыление и т.д.) На рис.4 показана схема использования метода ЭП для разработки принципиальной схемы смесителя. При этом использовались: смеситель с волнообразным движением рабочей ленты и смеситель с эластичным рабочим барабаном (рис.5). При моделировании процесса смешивания сыпучего материала в устройствах с постоянным профилем рабочей поверхности, в качестве представительного (с точки зрения механизма происходящего в нем процесса) рассмотрен смеситель с волнообразным движением эластичной рабочей ленты. На этапе идентификации кривой смешения с опытными данными комплексы входящие в (11) представлялись, в соответствии с их физическим смыслом: (12) где - время пребывания материала в смесителе. Учитывая асимптотику качества смеси , пропорциональность произведению числа возможных объединений частиц ключевого и транспортирующего компонентов, степени “подвижности” смеси и числа ячеек m представление комплекса (11): (14) где cm - концентрация компонента составляющего большую часть смеси.
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫОсновное содержание диссертации опубликовано в следующих работах
1. Таршис, М.Ю. К расчету движения сыпучего материала в устройствах с движущейся гибкой лентой/ М.Ю. Таршис, А.А. Мурашов, А.И. Зайцев // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 1989. т.32. Вып.1. С.108 -112.
2. Таршис, М.Ю. Оптимизационный расчет смесителей сыпучих материалов гравитационно-пересыпного действия/ М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев // «Химическое и нефтяное машиностроение». 1992. № 1. С. 19 -20.
3. Таршис, М.Ю. Математическая модель процесса образования и расчет суспензионной пленки в скоростном смесителе/ М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев, М.Н. Романова // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 1998. т.41. Вып.6. С.104-107.
4. Зайцев, И.А. Моделирование процесса смешения сыпучих материалов в роторно-струйных устройствах с гибкими рабочими органами/ И.А. Зайцев, М.Ю. Таршис, Л.В. Королев, Д.О. Бытев // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2000. т.43. Вып.6. С.97-100.
5. Зайцев, И.А. Применение кусочно- линейных распределений для моделирования процесса смешения сыпучих материалов/ И.А. Зайцев, М.Ю. Таршис, Л.В. Королев, Д.О. Бытев // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2000. т.43. Вып.6. С.88-91.
6. Королев, Л. В. Метод оценки качества смешения сыпучих материалов по распределению частиц в плоском сечении рабочего объема/ Л.В. Королев, М.Ю. Таршис // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2002. т.45. Вып.1. С.98-100.
7. Королев, Л. В. Моделирование процесса смешивания сыпучих материалов в устройствах гравитационно- пересыпного действия с эластичными рабочими поверхностями/ Л.В. Королев, М.Ю. Таршис // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2002. т.45. Вып.7. С.91-93.
8. Королев, Л. В. Спектральный критерий однородности смеси и его применение для характеристики процессов смешивания/ Л.В. Королев, М.Ю. Таршис // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2002. т.45. Вып.7. С.99-100.
9. Таршис, М.Ю. Моделирование смешивания сыпучих материалов в устройстве со сложным движением гибкой ленты/ М.Ю. Таршис, А.А. Мурашов, А.И. Зайцев, А.Н.Попков// Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2003. т.46. Вып.9. С.84-87.
11. Таршис, М.Ю. К расчету смесителя сыпучих материалов со сложным движением эластичной рабочей камеры / М.Ю. Таршис // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2008. т.51. Вып.8. С.75 -77.
12. Королев, Л. В. Исследования процессов смешивания и сегрегации сыпучих материалов в устройствах гравитационно- пересыпного действия / Л.В. Королев, М.Ю. Таршис // Изв. ВУЗОВ, «Химия и химическая технология». 2008. т. 51. Вып.8. С.70 -71.
13. Королев, Л. В. Приготовление плотных сыпучих смесей в устройстве гравитационно-пересыпного действия методом прямой подачи мелкой фракции в поток обрушения/ Л.В. Королев, М.Ю. Таршис // «Современные проблемы науки и образования». М. ИД «Академия естествознания» - 2008. №3. С.116-121.
14.Таршис, М.Ю. Новые аппараты с эластичными рабочими элементами для смешивания сыпучих сред. Теория и расчет/ М.Ю. Таршис, И.А.Зайцев, Д.О. Бытев, А.И. Зайцев, В.Н. Сидоров. - Ярославль: ЯГТУ, 2003. - 84с.
15.Таршис, Ю.Д. Основы оптимального и вероятностного проектирования элементов конструкций/ Ю.Д. Таршис, М.Ю. Таршис. - Ярославль, 2001. -387с.
32. Пат. 2188124 Российская Федерация, МКИ В28С5/36, B01F3/18. Смеситель / Б.А. Миронов, А.И. Зайцев, А.А. Мурашов, И.А. Зайцев, Л.В. Королев, М.Ю. Таршис, Д.О. Бытев; заявитель и патентообладатель ЯГТУ. № 2001103918/12; заявл.12.02.01; опубл. 27.08.02, Бюл. №24. 3 с.
33. Пат. 2254907 Российская Федерация, B01F3/18. Способ приготовления смеси сыпучих материалов/ М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев, Л.В. Королев; заявитель и патентообладатель ЯГТУ. № 2003129737/15; заявл.06.10.03; опубл. 27.06.05, Бюл. №18. 5 с.
34. Пат. 2329095 Российская Федерация, МКИ B01F3/18. Способ смешения сыпучих материалов/ М.Ю. Таршис А.И. Зайцев; заявитель и патентообладатель ЯГТУ. № 2007106160/15; заявл.19.02.07; опубл. 20.07.08, Бюл. № 22. 5 с.
35. Пат. 2330714 Российская Федерация, МКИ B01F3/18. Смеситель сыпучих материалов/ М.Ю. Таршис А.И. Зайцев; заявитель и патентообладатель ЯГТУ. № 2007106161/15; заявл.19.02.07; опубл. 10.08.08, Бюл. № 22. 5 с.
36. Таршис, М.Ю. Системный подход к проектированию оборудования для смешивания сыпучих материалов/ М.Ю. Таршис, А.Н. Попков // Сборник статей 11 международной научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении». Пенза. 2007. С. 138-140.39
37. Таршис, М.Ю. Математическая модель процесса перемешивания в смесителе гравитационно-пересыпного действия/ М.Ю. Таршис // Материалы международной конференции конференции «Математические методы в химии и химической технологии». ММХ-9.Тверь.1995. С.123.
38. Tarshis, M.Yu. On calculation on mixers of powder materials with marked fields of behavior of powder medium/ M.Yu. Tarshis, A.I. Zaitsev, V.V. Bibikov, I.A. Zaitsev//14-th International Congress of Chemical and Process Engineering, CHISA-2000, Praga, 2000, P.172.
39. Zaitsev, I.A. Reseach of the new rotor mixer of powder materials/ I.A. Zaitsev, M.Yu. Tarshis, L.V. Korolev // 14-th International Congress of Chemical and Process Engineering, CHISA-2000, Praga, 2000, P.171.
40. Таршис, М.Ю. Об общих принципах разработки оборудования с гибкими рабочими элементами для смешивания сыпучих материалов / М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев// 5 международная научная конференция “Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных химико-технологических процессов и оборудования”. Сборник трудов. Иваново. 2001. С.102-104.
41. Зайцев, И.А. Расчет нового струйного смесителя для приготовления торфоминеральных смесей (питательных грунтов) / И. А. Зайцев, М.Ю. Таршис, Л. В. Королев, Д.О. Бытев// 5 международная научная конференция “Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных химико-технологических процессов и оборудования”. Сборник трудов. Иваново. 2001. С.202-207.
42. Королев, Л.В. Транспортная модель процесса смешивания сыпучих материалов/М.Ю. Таршис, Л.В. Королев, И.А. Зайцев / 5 международная научная конференция “Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных химико-технологических процессов и оборудования. Сборник трудов. Иваново. 2001. С.251-253.
43. Таршис, М.Ю. Теоретические основы разработки оборудования с эластиными рабочими элементами для приготовления сыпучих смесей/ М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев //Труды междунар. научн. конф. “Теоретические основы создания оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием”. Иваново. 2007. Т 1. С.96-103.
44. Зайцев, И.А. Исследование нового роторного смесителя сыпучих материалов / И. А. Зайцев, М.Ю. Таршис, Л. В. Королев, Д.О. Бытев// ILASS - EUROPE’99, 5 - 7 Toulouse July 1999 (материалы конференции), P.137.
45. Таршис, М.Ю. Смеситель сыпучих материалов с волнообразным движением рабочей поверхности и метод его расчета/ М.Ю. Таршис// Материалы 6 Всесоюзной конференции «Роль молодых конструкторов и исследователей химического машиностроения». Зеленогорск, 1988. С. 100.
46. Таршис, М.Ю. Расчет основных конструктивных и режимных параметров смесителя «бегущей волны»/ М.Ю. Таршис// Материалы Всесоюзной конференции «Технология сыпучих материалов», Ярославль, 1990, С. 91-92.
47. Таршис, М.Ю. Математическое моделирование процесса смешивания сыпучих материалов в устройствах пересыпного действия/ М.Ю. Таршис// Материалы ХХ международной конференции «Математические методы в технике и технологиях». Ярославль. 2007. С.122 -124.
48. Таршис М.Ю. К расчету устройств с гибкими рабочими поверхностями для переработки гранулированных материалов/ В.Н. Сидоров, А.И. Зайцев// Деп. ВИНИТИ, № 2554-В88. Ярославль, 1988. 11 с.
49. Таршис М.Ю. Разработка и исследование смесителя с волнообразным движением рабочей поверхности/ М.Ю Таршис, Д.О. Бытев, А.И. Зайцев// Деп. ВИНИТИ, 14.04.06, № 6450-В88. Ярославль, 1988. 14 с.
50. Бытев Д.О. Системно-структурный анализ процесса смешения в аппарате бегущей волны/ Д.О. Бытев, М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев// Деп. ВИНИТИ, 14.04.06, № 8531-В88. Ярославль, 1988. 21 с.
51. Таршис М.Ю. Системное проектирование принципиальных схем смесителей сыпучих материалов с эластичными рабочими элементами / М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев// Деп. ВИНИТИ, 14.04.06, № 494-В2006. Ярославль, 2006. 33 с.
52. Бытев Д.О. Зайцев А.И., Таршис М.Ю. Исследование процесса смешивания сыпучих материалов в аппарате бегущей волны / Д.О. Бытев, А.И. Зайцев, М.Ю. Таршис // Процессы в зернистых средах: межвузовский сборник научных трудов. Иваново, 1989. С.34-39.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
