STOCHASTIC ANALYSIS OF MIXING OF BULK CHARGE COMPONENTS DURING DRUM-BLADE UNIT OPERATION

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The analysis of the results of the stochastic model of mixing of components of the bulk charge at work of block "drum-blades" of the apparatus of continuous action is presented. The obtained distributions of granular particles of the specified components by the angle of ejection from the "drum-blade" unit correspond to the criterion of effective mixing. These distributions take into account the character of motion of flexible blades in continuous mode at given sets of design and mode parameters of mixing process.

Sobre autores

A. Kapranova

Yaroslavl State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: kapranova_anna@mail.ru
Yaroslavl, Russia

D. Bakhayeva

Yaroslavl State Technical University

Email: kapranova_anna@mail.ru
Yaroslavl, Russia

A. Vorontsov

Yaroslavl State Technical University

Email: kapranova_anna@mail.ru
Yaroslavl, Russia

V. Egorov

Yaroslavl State Technical University

Email: kapranova_anna@mail.ru
Yaroslavl, Russia

Bibliografia

  1. Гулоян Ю.А. Выработка выдувных изделий из стекла. М.: Стройиздат, 1988.
  2. Le Bourhis E. Glass Mechanics and Technology (2nd Edition). Wiley. September 2014. https://doi.org/10.1002/9783527679461
  3. Хамков В.П., Чусунов Е.А. Материалы для производства и обработки стекла и стеклоизделий. М.: Высшая школа, 1987.
  4. Lozovaya S.Y., Bogdanov N.E., Lozovoy N.M. Kravchenko V.M. Optimization of Mixing-Crushing Device Design Using CAE-Analysis // Digital Technologies in Construction Engineering. Lecture Notes in Civil Engineering / Ed. Klyuev S. V. Springer. Cham. 2022. V. 173. P. 233. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81289-8_30
  5. Springer Handbook of Glass // Eds. Musgraves D., Hu J., Calvez L. Springer. Cham. 2019. P. 1841. https://doi.org/10.1007/978-3-319-93728-1
  6. Wang Q., Wu Y., Huang Y., Zhou Z. Antibacterial, photocatalytic, and enhanced glass by surface solgel SiO2 coating mixed with crystalline-Ag@P25 // International Journal of Applied Glass Science. March 2025. V. 16. № 3. https://doi.org/10.1111/ijag.16700
  7. Генералов М.Б. Механика твердых дисперсных сред в процессах : учеб. пособие для вузов. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002.
  8. Евеев А.В., Соколова О.В. Некоторые рекомендации по проектированию и изготовлению роторных дозирующих модулей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 416.
  9. Evseev A.V., Kasatkin G.V., Morozov V.B., Chechuga A.O., Yuraskova I.A. Mathematical Modeling of the Processes of Formation of Homogeneity of Mixtures and Continuous Flow Composites // Proceedings of the 10th International Conference on Industrial Engineering. ICIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering / Eds. Radionov A.A., Gaslyarov V.R. Springer. Cham, 2024. P. 64. https://doi.org/10.1007/978-3-031-65870-9_7
  10. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих. М.: Машиностроение, 1973.
  11. Селиванов Ю.Т., Першин В.Ф. Расчет и проектирование циркуляционных смесителей сыпучих материалов без внутренних перемешивающих устройств. М.: Машиностроение-1, 2004.
  12. Ivanov O.O., Dolgunin V.N., Kudi A.N. Mechanisms and kinetics of particle separation by size and density in an activated gravitational flow of granular material // Journal of Advanced Materials and Technologies. 2024. V. 9. № 1. P. 44. https://doi.org/10.3367/UFNe.2020.01.038729
  13. Кафарова В.В., Дорохов И. Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов. М.: Наука, 1985.
  14. Мешалкин В.П. Основы интенсификации и ресурсоэнергоэффективности химико-технологических систем. Смоленск: ООО “Принт-экспресс”, 2021.
  15. Xiao Y., Zhang Z., Gao Z., Zhang D. Simulation Study on the Operational Performance of Continuous Mixers Based on the Discrete Element Method (DEM) // Journal of Physics Conference Series. January 2025. V. 2941. № 1. 012013 https://doi.org/10.1088/1742-6596/2941/1/012013
  16. Sienko D.V., Kapranova A.B., Ermolov A.V. Analysis of methods for simulating the mixing process of granular components in rarefied flows // Theor. Found. Chem. Eng. 2024. V. 58. № 4. P. 1452https://doi.org/10.1134/S004057952560055X
  17. Geng T., Sau L.L., Xiaochuan Ya., Moo S.H. A Dimensionless Analysis of Residence Time Distributions for Continuous Powder Mixing // Powder Technol. 2017. V. 315. P. 332. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.04.007
  18. Kordas M., Pluskota D., Rákoczy R. The Characterization of the Residence Time Distribution in a Fluid Mixer by Means of the Information Entropy // Practical Aspects of Chemical Engineering. Lecture Notes on Multidisciplinary Industrial Engineering / Eds. Ochowiak M., Woziwodzki S., Doligalski M., Mitkowski P.. Springer. Cham. 2018. P. 201. https://doi.org/10.1007/978-3-319-73978-6_14
  19. Ghaderi A. Continuous mixing of particulate materials / The 4th International Conference for Conveying and Handling of particulate solids : Budapest, 2003. V. 2. https://doi.org/10.13140/2.1.3487.6801
  20. Bharucha-Reid A.T. Elements of the Theory of Markov Processes and Their Applications. New York: McGraw-Hill. 1960.
  21. Zhuang Y., Chen X., Liu D. Stochastic bubble developing model combined with Markov process of particles for bubbling fluidized beds // Chem. Eng. J. 2016. V. 291. P. 206. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.01.095
  22. Озюмгов Б.А., Хохлова Ю.В., Брик Е.Р., Фатихетдинова А.М., Огуров А.В. Ячечная модель смешивания в технологии производства сухих строительных смесей // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: “Материалы. Конструкции. Технологии”, Йошкар-Ола. 2021. № 1 (17). С. 62.
  23. Akhmediev F.G., Nazipov I.T. Stochastic modeling of the kinetics of processing of heterogeneous systems // Theor. Found. Chem. Eng. 2013. V. 47. № 2. P. 136.
  24. Abhizanov V., Balagurov I., Berthiaux H., Gatumel C. Intensification of vibration mixing of particulate solids by means of multi-layer loading of components // Advanced Powder Technology. 2017. V. 28. № 11. P. 3049. https://doi.org/10.1016/j.apt.2017.09.016
  25. Zhukov V.P., Belyakov A.N. Simulation of combined heterogeneous processes based on discrete models of the Boltzmann equation // Theor. Found. Chem. Eng. 2017. V. 51. P. 88. https://doi.org/10.1134/S0040579517010158
  26. Лебедев А.Е., Губанов Н.С., Карапанов А.Б., Долин Д.С., Ваталин А.А., Бахаева Д.Д. Устройство для смешения сыпучих материалов. Пат. 2786074 РФ// Б. И. 2022. № 35. С. 7.
  27. Klimontovich Yu.L. Turbulent Motion and the Structure of Chaos. Series: Fundamental Theories of Physics. V. 42, Springer, Netherlands, 1991. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3426-2
  28. Зайцев А.И., Бышев Д.О. Ударные процессы в дисперсно-пленочных системах. М.: Химия, 1994.
  29. Kapranova A.B., Lebedev A.E., Metzer A.M., Neklyudov S.V. About Formation of Elements of a Cyber-Physical System for Efficient Throttling of Fluid in an Axial Valve // Cyber-Physical Systems: Advances in Design & Modelling. Studies in Systems, Decision and Control; Eds. by A. Kravets, A. Bolshakov, M. Shcherbakov. Springer, Cham, 2020. V. 259. P. 109. https://doi.org/10.1007/978-3-030-32579-4_9
  30. Zemskov E.P. Time-dependent particle-size distribution in comminution // Powder Technology. 1999. V. 102. № 1. P. 71. https://doi.org/10.1016/S0032-5910(98)00195-8
  31. Лебедев А.Е. Стохастическое моделирование движения осветительной фазы суспензии // Успехи современного естествознания. 2005. № 6. С. 37. URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8624 (дата обращения: 15.06.2025)
  32. Kapranova A.B., Bakin M.N., Verloka I.I. Simulation of the Quality Criterion of a Mixture in a Drum-Belt Apparatus // Chemical and Petroleum Engineering. 2018. V. 54. № 5–6. P. 287. https://doi.org/10.1007/s10556-018-0477-0
  33. Kapranova A.B., Verloka I.I., Bahaeva D.D., Tarshis M.Yu., Cherpitsky S.N. To the calculation of the average value of the volume fraction of the key bulk component at the intermediate stage of mixing with an inclined bump // Frontiers in Energy Research: Process and Energy Systems. 2020. V. 8. Article-35. P. 1. https://doi.org/10.3389/fenrg.2020.00135
  34. Kapranova A.B., Verloka I.I. Stochastic Description of the Formation of Flows of Particulate Components in Apparatuses with Brush Elements // Theor. Found. Chem. Eng. 2018. V. 52. № 6. 1004. https://doi.org/10.1134/S0040579518050330
  35. Лебедев А.Е., Гуданов И.С., Капранова А.Б., Ватагин А.А., Бахаева Д.Д. Математическая модель процесса формирования разреженного потока щеточным распылителем // Научно-технический вестник Поволжья. 2019. № 9. С. 99. https://elibrary.ru/tuwhgb
  36. Kapranova A., Bahaeva D., Stenko D., Vatagin A., Lebedev A., Lichak D. Distribution of the components of the building mixture in the presence of secondary raw materials during rotary mixing // E3s Web of Conference. 2020. V. 220. Article 01060. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022001060
  37. Kapranova A.B., Stenko D.V., Lebedev A.E., Gudanov I.S., Lichak D.A. Analysis of energy parameters in the model of pre-mixing of dispersed polymeric components for 3D printing // Chemical and Petroleum Engineering. 2023. V. 59. №. 1. P. 76. https://doi.org/10.1007/s10556-023-01210-8
  38. Капранова А.Б., Стенько Д.В., Личак Д.А. Описание геометрии смесительных узлов аппаратов различных типов по переработке сыпучих сред // Научно-технический вестник Поволжья. Казань: ООО “Рашин Сайнс”, 2024. № 4. С. 41. ISSN 2079-5920. https://elibrary.ru/item.asp?id=68534465
  39. Kapranova A.B., Stenko D.V., Bahaeva D.D., Vatagin A.A., Lebedev A.E. Analysis of the efficiency of the rotary method for producing a mixture of granular raw materials in the preparation of a cyber-physical platform // Cyber-Physical Systems: Modelling and Industrial Application, Studies in Systems, Decision and Control / Eds. Kravets A.G., Bolshakov A.A., Shcherbakov M. Springer, Cham, 2022. V. 418. P. 299. https://doi.org/10.1007/978-3-030-95120-7_25
  40. Бахаева Д.Д., Капранова А.Б., Воронцов А.А., Егоров В.С. Стохастический анализ смешения зернистых компонентов в аппарате непрерывного действия // ПАХТ-2025: Международный научно-практический семинар, посвященный 100-летию со дня рождения Ю. И. Дытнерского, 10–11 апреля 2025 г., Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева. Материалы конференции. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2025. С. 39.
  41. Uhlenbeck G.E., Ornstein L.S. On the Theory of the Brownian Motion // Phys. Rev. 1930. V. 36. P. 823. https://doi.org/10.1103/PhysRev.36.823
  42. Stratonovich R.L. Nonlinear Nonequilibrium Thermodynamics I. Linear and Nonlinear Fluctuation-Dissipation Theorems. Springer Berlin, Heidelberg. 1992. https://doi.org/10.1007/978-3-642-77343-3
  43. Klyatskin V.I. Modern methods for the statistical description of dynamic stochastic systems // Phys. Usp. 2009. V. 52. №. 5. P. 514. https://doi.org/10.3367/UFNr.0179.200905j.0547
  44. Бахаева Д.Д., Капранова А.Б., Скурьгин Е.Ф. Экспериментальное исследование этапа формирования разреженных потоков сыпучих компонентов ротационным способом // Южно-Сибирский научный вестник. 2024. T. 58. Вып. 6. С. 95. https://doi.org/10.25699/SSSB.2024.58.6.005

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».