Сельское хозяйство/4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.

д.т.н. Шахов С.В., Кузнецов И.В., Котляров В.Г., к.т.н. Матеев Е.З.

Воронежский государственный университет инженерных технологий, Россия

Исследование перемещения продукта

в горизонтальном барабане

При вращении барабана частицы сыпучего материала поднимаются лопатками и, скатываясь с них, падают вниз (рис. 1). Через барабан движется газовый поток с постоянной скоростью v, направленной по оси барабана. Отделившись от лопатки в произвольной точке А частица сыпучего материала падает вниз под действием силы тяжести. Примем за начало координат точку отрыва частицы от лопатки и рассмотрим движение частицы в направлении оси Х. Используя дифференциальное уравнение движения материальной точки, определим движение частиц в направлении оси Х:

, откуда ,

Частица упадет вниз и окажется в точке В через время

. (1)

Рис. 1. Схема движения частиц продукта в горизонтальном барабане

Движение частицы по оси у описывается уравнением вида

. (2)

Силу давления газового потока F и массу m можно выразить через параметры частицы и газового потока:

; (3)

, (4)

где d – эквивалентный размер частиц; v – скорость газового потока; r - плотность частиц; r_г – плотность газа.

Подставив (3) и (4) в уравнение (2), получим

, откуда .

Учитывая то, что время движения частицы по направлению оси х, равно времени движения по направлению оси у, можно найти величину перемещения частицы в осевом направлении за период падения с лопатки

. (5)

Кроме движения по осям х и у будет движение и по оси z, ортогональной двум первым, с начальной скоростью для точки А. Величина V_oz в барабанных сушилках имеет малое значение, так как скорость вращения барабана невелика. Если учитывать величину V_oz, то формула для определения средней скорости перемещения частицы через барабан усложнится без существенного повышения ее точности.