Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Модель слоистого течения вязкопластичной Бингамовской жидкости в канале экструдера

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-58-63

Полный текст:

Аннотация

Проведен анализ и установлено наличие зоны поршневого течения, оказывающей значительное влияние как на процесс экструдирования, так и на определение расходно-напорных характеристик шнека. Отмечено, что эффективная вязкость имеет физический смысл, если указывается скорость сдвига, которой она соответствует. Эффективная вязкость рассматривается как состоящая из двух компонентов: пластической вязкости, соответствующей вязкости ньютоновской жидкости, и структурной вязкости, которая характеризует сопротивление сдвигу, вызываемое тенденцией содержащихся в бингамовской жидкости твердых частиц образовывать структуру. Эффективную вязкость вводят во многие уравнения гидродинамики, если известна скорость сдвига, которой она соответствует. В канале шнека присутствуют зоны вынужденного потока, создаваемого динамическим напряжением сдвига, и обратного потока, создаваемого избыточным давлением сопротивления головки. Скорость сдвига в канале шнека отличается значительной неоднородностью и определяет сложный характер деформации сдвига материала в процессе экструдирования. Вне зависимости от амплитуды давления, жесткое ядро полностью исчезнуть не может, ибо при очень малых габаритах ядра значение давления должно быть весьма большим, а при исчезновении пластичного течения должно стать бесконечным. Таким образом, зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для течения бингамовской вязкопластичной жидкости всегда нелинейная при любых значениях скорости сдвига. Важным элементом расчета расходно-напорных характеристик процесса экструдирования является локализация пластичного течения в канале шнека. В результате проведенного анализа модели слоистого течения вязкопластичной бингамовской жидкости в канале экструдера установлено наличие зоны поршневого течения, оказывающей значительное влияние как на процесс экструдирования, так и на определение расходно-напорных характеристик шнека.

Об авторе

А. В. Гукасян
Кубанский государственный технологический университет
Россия
к.т.н., зав. кафедрой, кафедра технологического оборудования и систем жизнеобеспечения, ул. Московская, 2, Краснодар, 350072, Россия


Список литературы

1. Заславец А.А., Схаляхов А.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С. и др. Гидравлика реверсивного течения внутри мембраны контактора // Новые технологии. 2013. № 2. С. 91–94.

2. Косачев В.С. Повышение эффективности рафинации масел в мыльно-щелочной среде на основе изучения физико-химических особенностей процесса: Автореф. дис. канд. техн. наук. Краснодар: Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, 1985. 28 с.

3. Косачев В.С. Теоретические и практические основы осложненной поверхностно-активными веществами массопередачи в процессе рафинации масел: Автореф. дис… д-ра техн. наук. Краснодар: Кубанский государственный технологический университет, 1998. 48 с.

4. Меретуков З.А., Заславец А.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С. Методы решения дифференциальных уравнений гидродинамики // Новые технологии. 2012. № 1. С. 36–41.

5. Меретуков З.А., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Решение задачи нелинейной напоропроводности при отжиме // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011. № 5–6 (323–324). С. 62–64.

6. Подгорный С.А., Косачев В.С., Кошевой Е.П., Схаляхов А.А. Влажностно-температурные кинетические зависимости при сушке // Новые технологии. 2014. № 1. С. 43–47.

7. Bingham Medalists. The Society of Rheology. URL: http://www.rheology.org.

8. Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев B.C., Зверев С.В. Статистическая оценка кластерной модели гигроскопичности зерна // Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. № 6. С. 11–14.

9. Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Схаляхов А.А. Постановка задачи описания переноса тепла, массы и давления при сушке // Новые технологии. 2014. № 3. С. 20–27.

10. Подгорный С.А., Меретуков З.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С. Метод конечных элементов в решении задач теплопроводности // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2013. № 2 (56). С. 10–15.

11. Схаляхов А.А., Верещагин А.Г., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Разработка модели конденсации парогазовых смесей с полимерными половолоконными мембранами // Новые технологии. 2009. № 1. С. 39–43.

12. Gukasyan A.V. Identification of rheological dependencies of oil material processed in a screw press. //International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. V. 8. № 10. P. 708–718.

13. Гукасян А.В. Анализ факторов процесса отжима растительного масла в шнековом прессе // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017. № 4 (358). С. 64–68.

14. Карманова О.В., Муромцев Д.Н., Пичхидзе С.Я. Влияние параметров смешения на реологические и внешневидовые характеристики резиновых смесей нефор-мовых профилей // Вестник ВГУИТ. 2014. №3. С. 118-121.


Для цитирования:


Гукасян А.В. Модель слоистого течения вязкопластичной Бингамовской жидкости в канале экструдера. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(2):58-63. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-58-63

For citation:


Gukasyan A.V. Model of layered flow of viscous-plastic Bingham fluid in the extruder channel. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(2):58-63. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-58-63

Просмотров: 84


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)