Соискатель, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств. тел. (473) 255–65–11
applicant, Department of technlogy of bread, confectionery, macaroni and grain processing industries. phone (473) 255–65–11
Соискатель, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств. тел. (473) 255–65–11
applicant, Department of technlogy of bread, confectionery, macaroni and grain processing industries. phone (473) 255–65–11
доцент, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств. тел. (473) 255–65–11
associate professor, Department of technlogy of bread, confectionery, macaroni and grain processing industries. phone (473) 255–65–11
Гранулирование углеводно-витаминно-минеральных добавок на основе мелассы проводится при высокой влажности (до 26 %), поэтому для стабильной работы гранулятора необходимо выявить характер течения расплава в нем. Для описания неизотермического течения расплава в грануляторе была разработана математическая модель, в которой в качестве исходных уравнений были использованы: уравнение неразрывности, уравнение движения и реологическое уравнение. Были приняты следующие допущения: течение расплава в грануляторе представляет собой установившийся ламинарный поток; силами инерции и гравитации можно пренебречь; расплавы представляют собой несжимаемые жидкости; градиент скорости в направлении течения значительно меньше, чем в поперечном направлении; градиент давления по поперечному сечению канала постоянен; течение является полностью гидродинамически развитым; влиянием эффектов на входе в канал и выходе из него можно пренебречь. В связи с принятыми допущениями можно считать, что в рассматриваемом грануляторе значимыми являются только компоненты скорости в направлении оси х, а всеми членами уравнения с компонентами ,yz v v и их производными по координатам y и z можно пренебречь. В результате решения были получены: выражение для средней скорости, уравнение для определения объемного расхода, формула для расчета среднего времени пребывания расплава в грануляторе, уравнение для определения напряжения сдвига, уравнение для определения скорости сдвига и уравнение для определения потери давления. Результаты расчетов по полученным уравнениям хорошо согласуются с экспериментальными данными, отклонения изменялись в диапазоне 16–19 %. Полученные сведения о характере перемещения расплава в грануляторе позволили разработать методику расчета для проектирования рациональной конструкции формующего узла гранулятора.
Granulation of carbohydrate-vitamin-mineral supplements based on molasses is performed at a high humidity (26 %), so for a stable operation of granulator it is necessary to reveal its melt flow pattern. To describe melt non-isothermal flow in the granulator a mathematical model with following initial equations: continuity equation, motion equation and rheological equation – was developed. The following assumptions were adopted: the melt flow in the granulator is a steady laminar flow; inertial and gravity forces can be ignored; melt is an incompressible fluid; velocity gradient in the flow direction is much smaller than in the transverse direction; the pressure gradient over the cross section of the channel is constant; the flow is hydrodynamically fully developed; effects impact on the channel inlet and outlet may be neglected. Due to the assumptions adopted, it can be considered that in this granulator only velocity components in the x-direction are significant and all the members of the equation with the components and their derivatives with respect to the coordinates y and z can be neglected. The resulting solutions were obtained: the equation for the mean velocity, the equation for determining the volume flow, the formula for calculating of mean time of the melt being in the granulator, the equation for determining the shear stress, the equation for determining the shear rate and the equation for determining the pressure loss. The results of calculations of the equations obtained are in complete agreement with the experimental data; deviation range is 16–19 %. The findings about the melt movement pattern in granulator allowed developing a methodology for calculating a rational design of the granulator molding unit.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.