Доклады о будущих и современных технологиях

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ В НОВОМ СМЕСИТЕЛЕ ОТКРЫТОГО ТИПА

М. В. Волков, М. Ю. Таршис

Научный руководитель - М. Ю. Таршис, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет

В соответствии со стратегией системного подхода к исследованию любой физико-механической системы в целом и смесительной, в частно­сти, необходимым является этап качественных исследований механизмов процесса на уровне микрообъёмов.

Новый смеситель работает в режиме переката. Компоненты циркули­руют внутри рабочего объёма. При этом в поперечном сечении сыпучего материала выделяют две области его поведения (область обрушения 1 и - транспортирования 2, прилегающую к стенке смесителя). В ряде работ экспериментально и теоретически доказано, что в этом случае процесс мо­жет быть описан с помощью диффузионной модели, а кривая смешения смесителя близка к экспоненте. При переработке компонентов с резко раз­личающимися свойствами, из верхней области частицы одного компонента просачиваются в центр циркуляции и большую роль приобретают конвек­тивные механизмы. При работе нового смесителя дополнительные рабочие лопасти проходят через центр циркулЯциИ и периодически возвращают частицы упомянутого компонента в область активного смешивания. Экс­периментальные исследования нового смесителя осуществлялись следую­щим образом. Компоненты загружались послойно, а распределение их час­тиц в поперечном сечении работающего смесителя фиксировалось с по­мощью видеокамеры. С помоЩьЮ специальной программы осуществля­лась обработка полученных изображений, рассчитывались критерии одно­родности смеси и строились экспериментальные кривые смешивания, ко­торые аппроксимировались экспонентами вида V* = У0 + Лв~. При этом

Минимизировалась сумма квадратов отклонений б = ^ (К? - )2 экспери-

Г=1

Ментальных значений критерия однородности от теоретических, соответ­ствующих экспоненте. По величине этого отклонения, а также на основа­нии расчета корреляционного отношения в каждом конкретном случае, можно судить о силе корреляционной связи между исследуемыми пере­менными, то есть, в данном случае, о степени соответствия изучаемых ме­ханизмов процесса диффузионным и применимости соответствующих мо­делей при описании этих процессов.