Компьютерное моделирование колебательных процессов, создаваемых планетарным виброприводом с кинематически неуравновешенной массой в машинах для перемешивания жидких смесей
(Стр. 34-41)

Подробнее об авторах
Некрутов Владимир Геннадьевич кандидат технических наук; доцент кафедры техники, технологий и строительства
Южно-Уральский государственный университет
Челябинск, Российская Федерация Закиров Родион Габитович кандидат технических наук; доцент кафедры техники, технологий и строительства
Южно-Уральский государственный университет
Челябинск, Российская Федерация Мальцев Павел Сергеевич старший преподаватель кафедры техники, технологий и строительства
Южно-Уральский государственный университет
Челябинск, Российская Федерация
Оплатить 390 руб. (Картой) Оплатить 390 руб. (Через QR-код)

Нажимая на кнопку купить вы соглашаетесь с условиями договора оферты

Аннотация:
В статье представлены математические модели и результаты компьютерного моделирования колебательных процессов, создаваемых планетарным виброприводом с кинематически неуравновешенной массой в машинах для перемешивания жидких смесей. Предложенные математические модели охватывают движение центра масс исполнительного органа вибропривода при выбеге и в установившемся режиме. Они позволяют визуализировать течения жидкой смеси в рабочей области машины и определять составляющие скорости движения в радиальном, окружном и осевом направлениях. Целью компьютерного моделирования является уточнение физического механизма перемешивания жидких сред при совмещении вращательного движения рабочего органа с радиально-осевыми колебаниями, формирование рациональной организации процесса перемешивания жидкой смеси с наименьшими усилиями и затратами энергии и определение условий, при которых повышается турбулизация и возникает появление различных вибромеханических турбулентных режимов. Компьютерное моделирование колебательных процессов на основе предложенных математических моделей отразило преимущественные возможности рассматриваемых виброприводов в управлении параметрами колебаний рабочего органа машины для перемешивания жидких смесей. Полученные с помощью современного программного обеспечения результаты компьютерного моделирования позволяют оценить происходящие колебательные процессы по визуальному появлению вибромеханических турбулентных режимов и скорости движения частиц в потоке перемешивающейся жидкости, а также обеспечивать требуемый оптимальный режим работы вибромашины путем определения необходимых значений настроечных параметров вибропривода. В результате проведенных исследований были определены параметры работы рассматриваемой вибромашины, при которых достигается определенный турбулентный режим, найдены оптимальные условия для перемешивания жидких смесей, при которых возникают турбулентные потоки, способствующие большей интенсивности перемешивания.
Образец цитирования:
Некрутов В.Г., Закиров Р.Г., Мальцев П.С., (2021), КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ, СОЗДАВАЕМЫХ ПЛАНЕТАРНЫМ ВИБРОПРИВОДОМ С КИНЕМАТИЧЕСКИ НЕУРАВНОВЕШЕННОЙ МАССОЙ В МАШИНАХ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ СМЕСЕЙ. Computational nanotechnology, 4 => 34-41.
Список литературы:
Блехман И.И., Индейцев Д.А., Мочалова Ю.А. Эффекты вибрационного перемешивания в сосудах с жидкостью // Вестник научно-технического развития. 2009. № 5 (21). С. 10-15.
Закиров Р.Г. Моделирование колебательных процессов в планетарных виброприводах с кинематически неуравновешенной массой // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2019. Т. 2. C. 164-173.
Закиров Р.Г. Повышение эффективности вибрационных машин применением роторных инерционных виброприводов: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.02. Челябинск, 2007. 460 с.
Некрутов В.Г., Сергеев С.В. Интенсификация процесса перемешивания маловязких пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 2011. № 2. С. 54-56.
Некрутов В.Г. Совершенствование аппарата с вибромешалкой для получения пищевых эмульсий: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.12. Челябинск, 2014. 159 с.
Патент 2543204. Российская Федерация, МПК B01F 11/00/ «Способ перемешивания жидкостей / В.Г. Некрутов, С.В. Сергеев, Р.Г. Закиров и др. № 2013121302/05; заявл. 07.05.2013; опубл. 27.02.2015.
Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика. М.: Машиностроение, 2001. 260 с.
Сергеев С.В., Некрутов В.Г. Применение вибромеханических эффектов при приготовлении и регенерации смазочно-охлаждающих жидкостей // СТИН. 2012. № 5. С. 33-37.
Сергеев С.В., Некрутов В.Г., Сергеев Ю.С., Иршин А.В. Совершенствование технологии восстановления смазочно-охлаждающих жидкостей для создания экологически безопасных производств // Безопасность в техносфере. 2013. № 2 (2). С. 49-55.
Система моделирования движения жидкости и газа Flow Vision. Версия 2.05.04. Руководство пользователя. М. OOO «ТЕСИС», 1999-2008. 310 с.
Смазочные материалы. Производство, применение, свойства: справочник / под ред. Т. Манга, У. Дрезела; пер. с англ. под ред. В.М. Школьникова; 2-е изд. СПб.: ЦОП «Профессия», 2010. 944 с.
Хабибуллин М.Я., Гилаев Г.Г. Исследование процесса возбуждения пульсаций в движущемся потоке жидкости в трубопроводе // Нефтегазовое дело. 2020. Т. 18. № 6. С. 93-98.
Kim J., Moin P. Application of a fractional-step method to incompressible Navier-Stokes equations // J. Comput. Phys. 1985. No. 59 (2). Pp. 308-323. URL: https://doi.org/10.1016/0021-9991(85)90148-2.
Rosti M.E., De Vita F., Brandt L. Numerical simulations of emulsions in shear flows. Acta Mechanica. 2018. URL: https://doi.org/10.1007/s00707-018-2265-5.
Sergeev Y.S., Sergeev S.V., Karpov G.E. Modeling three-dimensional liquid flows in computer-controlled vibrojet mixer using flowvision. In: Radionov A., Kravchenko O., Guzeev V., Rozhdestvenskiy Y. (eds). Proceedings of the 5th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019). Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2020. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-22063-1_145.
Ключевые слова:
вибропривод, колебательные процессы, математическая модель, перемешивание жидких сред.


Статьи по теме

Интеллектуальные технические системы в производстве и промышленной практике Страницы: 86-93 DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-3-86-93 Выпуск №19706
Анализ эффективности применения планетарного вибропривода с кинематически неуравновешенной массой в вибрационном аппарате для перемешивания жидких сред
вибропривод параметры колебаний перемешивание жидких сред вибромеханические эффекты vibrodrive
Подробнее
05.02.11 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКА В МАШИНОСТРОЕНИИ Страницы: 9-15 Выпуск №15493
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА SimInTech ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
математическая модель топливная система система нейтрального газа перспективный самолет пер- спективный вертолет
Подробнее
05.13.18 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ Страницы: 57-62 DOI: 10.3369 3/2313- 223X - 2019 - 6- 2- 57- 62 Выпуск №15585
МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (СЭС) ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПЕРСПЕКТИВНОГО ДАЛЬНЕМАГИСТРАЛЬНОГО ПАССАЖИРСКОГО САМОЛЕТА В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ SIMINTECH
математическая модель система электроснабжения самолета дальнемагистральный пассажирский самолет
Подробнее
15. УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИЯМИ И ИНВЕСТИЦИЯМИ Страницы: 231-235 Выпуск №2490
Методика отбора инновационных проектов для обеспечения повышения конкурентоспособности ракетно-космической промышленности
РКП космическая деятельность инновации отбор технологий выбор приоритетов
Подробнее
11. Экономика и управление народным хозяйством, предпринимательство, маркетинг, менеджмент Страницы: 125-128 Выпуск №4641
МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЁМОМ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРЕДПРИЯТИЕМ ПРОДУКЦИИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЦЕНЫ РЕАЛИЗАЦИИ
математическая модель управление производством ценообразование оптимизация безубыточность
Подробнее
05.13.18 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ Страницы: 63-70 DOI: 10.3369 3/2313- 223X - 2019 - 6- 2- 63- 70 Выпуск №15585
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЗОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (СЭС) ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДАЛЬНЕМАГИСТРАЛЬНОГО ПАССАЖИРСКОГО САМОЛЕТА В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ SIMINTECH
математическая модель система электроснабжения самолета дальнемагистральный пассажирский самолет
Подробнее
4. ФОРУМ ПРОЕКТОВ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ В ОБЛАСТИ IT-ТЕХНОЛОГИЙ Страницы: 55-61 Выпуск №5121
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ И ОПТИМАЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ ГИДРОАБРАЗИВНЫХ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
имитационное моделирование гидроабразивная резка статистический анализ объектно-ориентированное программирование абразив
Подробнее
5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ Страницы: 74-78 Выпуск №5869
Имитационные экспериментальные исследования величины съема металла от режимов гидроабразивной обработки с использованием информационных технологий
имитационное моделирование гидроабразивная резка статистический анализ объектно-ориентированное программирование абразив
Подробнее
05.13.01 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ (ПО ОТРАСЛЯМ) (ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ) Страницы: 39-43 Выпуск №15557
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
математическая модель нейрон нейронная сеть обучение нейронной сети механизмы контроля за- щищенности
Подробнее
05.13.06 АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ Страницы: 21-27 Выпуск №12384
МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ НЕЙТРАЛЬНОГО ГАЗА ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНОГО САМОЛЕТА В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ SIMINTECH
математическая модель система нейтрального газа перспективный самолет
Подробнее