ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РУХУ СИПКОГО МАТЕРІАЛУ В ОБЕРТОВИХ БАРАБАННИХ АПАРАТАХ

Анотація

Метод дискретних елементів (DEM), який був розроблений на початку 70-х років минулого сторіччя для одночасного відстеження всіх окремих взаємодіючих частинок, широко застосовується для оцінки та покращення продуктивності обладнання у віртуальному середовищі з метою уникнення дорогого прототипування. Для моделювання низки процесів переробних виробництв важливим є дослідження поведінки сипкого матеріалу в обертовому барабані. Кількість досліджень, присвячених цій тематиці, значно збільшилась за останній час. Потрібно відмітити роботи, які пов’язані із параметричним аналізом поведінки частинок під час обертання барабана. Серед них є роботи, присвячені розрахункам товщини спадаючого шару, розрахункам середнього часу перебування гранул, а також дослідженням верхніх і нижніх кутів укосу. Робота присвячена пошуку шляхів підвищення ефективності барабанного змішувача. Змішування сипких компонентів є важливим і невід’ємним етапом практично в кожному промисловому виробництві і пріоритетним напрямком технічного прогресу у промисловості, зокрема для вдосконалення технологічних процесів, заміни морально і фізично застарілого обладнання. Для аналізу ефективності наявних конструкцій барабанного змішувача представлені результати дослідження потоків часток матеріалу в робочій зоні апарата, які досліджувалися шляхом моделювання процесу в CAЕ-комплексі. У роботі застосовано алгоритм розрахунку потоку часток у програмному комплексі EDEM, розроблено розрахунковий та аналітичний аналіз ефективності змішування сипких компонентів. Для підвищення ефективності барабанного змішувача важливо дослідити поведінку сипкого продукту у камері для подальшого його конструювання з метою збільшення такої ефективності принаймні до 90%. Розроблений підхід може слугувати прикладом для майбутніх імітаційних досліджень дрібнодисперсних частинок у різних процесах, що мають відношення до харчової, хімічної та фармацевтичної промисловості.