Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Оптимізація конструкції вузлів підведення рідини в скрубер Вентурі на основі CFD досліджень(2024) Пономаренко, Віталій Васильович; Люлька, Дмитро Миколайович; Якобчук, Роман Леонідович; Слюсенко, Андрій Михайлович; Лементар, Святослав Юрійович; Хитрий, Ярослав Сергійович; Тимченко, Іван В'ячеславовичУ процесах харчової промисловості, повʼязаних із сушінням, подрібнення тощо, утворюється пил, що створює проблеми санітарного, екологічного й технологічного характеру (негативний вплив на здоровʼя людини, забруднення навколишнього середовища та втрата цінної сировини із пилом). Вирішення цих проблем залежить від комплексного вдосконалення роботи пилоочисного обладнання. Одним з основних та ефективних елементів такого обладнання є скрубер Вентурі. Метою дослідження є визначення раціональної конструкції форсунок для осьового розподілення рідини на вході в скрубер і периферійного її підводу через отвори в горловині для забезпечення мінімальної та достатньої густини зрошення. Це дасть змогу максимально змочити пилові частинки та в подальшому їх видалити. Для досягнення поставленої мети використано методи обчислювальної гідродинаміки (CFD), реалізовані в програмному пакеті ANSYS CFX. Досліджено роботу форсунок трьох типів: струминної, відцентрово-струминної та відцентрової. Розроблено їх тривимірні моделі і згідно із загальноприйнятим алгоритмом досліджень приведено методику налаштування модулів програми для реалізації цього завдання. Особливості налаштування модулів при дослідженні скруберів з різним конструктивним виконанням вузлів підводу рідини описані при вирішенні задачі раціонального конструктивного виконання вузлів підводу рідини в скрубер. Отримані результати числових розрахунків дали змогу вибрати відцентрово-струминні форсунки, розміщені по осі скрубера для зрошення його горловини, як ефективний варіант. Рівномірний розподіл рідини по поперечному перерізу та по довжині можливий для зменшення витрати рідини вдвічі. Дослідження конструктивного виконання периферійного підведення рідини показали, що виконання підвідних отворів посередині горловини не є раціональним, оскільки вздовж вхідних кромок горловини виникають зони вихрових течій, а вирівнювання концентрації рідини відбувається на її виході. Більш раціональним варіантом периферійного підведення рідини є її підведення через отвори, що виконані в горловині на відстані 0,1…0,2 від її початку.Документ Обґрунтування режимів роботи адаптронних функціональних модулів дозування рідкої продукції ваговим способом(2023) Гавва, Олександр Олександрович; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаСучасні машини-автомати мають характеризуватися не тільки високою продуктивністю, але й високою точністю виконання функцій. Для пакувальних машин-автоматів, що пакують продукцію в споживчу тару, такою функціо-нальною точністю є точність формування дози. На нинішньому етапі проєк-тування пакувальних машин (наявність функціональних модулів, мікроприводів, мікродатчиків, комп’ютерних технологій керування тощо) доречним є створен-ня адаптронних функціональних модулів для вагового способу формування дози. Донедавна цей спосіб дозування для рідкої продукції майже не застосовувався через відсутність відповідних приводів, датчиків механізованих систем керуван-ня, а також обґрунтування режимів роботи системи живлення продукції та системи зважування. У статті наведено розроблену структуру адаптронного функціонального модуля дозування рідкої продукції ваговим способом. Проаналізовано етапи на-повнення тари рідкою продукцією та врахування динамічної складової зважу-вання. Оптимізувати процес формування дози за часом і точністю дозування можна шляхом раціонального підбору геометричної форми клапана насадки та раціонального закону його руху відносно каналу насадки. Виконано теоретичний аналіз руху продукції по каналу насадки при застосуванні чотирьох широко ви-користовуваних геометричних форм клапана (конічної; сферичної із сідлом, що не повторює форму клапана; сферичної із сідлом, що повторює форму клапана; циліндричної). На прикладі фасування молока в пляшку місткістю 1 л одержано графічні залежності, що відображають ефективність регулювання потоком продукції. Встановлено, що клапани конічної форми забезпечують найбільший хід клапана при однакових витратних характеристиках, а сферичної із сідлом, що повторює форму клапана, найменший хід. Аналіз цих результатів надає мо-жливість припустити, що найбільш оптимальною геометричною формою є ко-нічно-сферична, або подібна до краплі. Modern automatic machines must be characterized not only by high performance but also by high functional accu-racy. For automatic packaging machines that pack products into consumer packaging, this functional accuracy is the ac-curacy of dose formation. At the current stage of designing packaging machines (availability of functional modules, mic-rodrives, microsensors, computer control technologies, etc.), it is appropriate to create adaptive functional modules for the weight-based dosing method. This method of dosing for liqu-id products was almost never used due to the lack of appro-priate drives, sensors of mechanized control systems, as well as justification of the operating modes of the product power supply system and the weighing system. The developed struc-ture of an adaptronic functional module for dosing liquid products in a weighted manner is presented in the article. The stages of filling containers with liquid products were analyzed taking into account the dynamic component of weighing. The process of dose formation in terms of time and dosing accu-racy can be optimized by rational selection of the geometric shape of the nozzle valve and the rational law of its movement relative to the nozzle channel. A theoretical analysis of the product movement through the nozzle channel using four commonly used geometric shapes of the valve (conical; sphe-rical with a seat that does not follow the shape of the valve; spherical with a seat that follows the shape of the valve; cy-lindrical) is performed. On the example of packaging milk in a 1-litre bottle, graphical dependencies were obtained that ref-lect the efficiency of product flow control. It was found that conical valves provide the largest valve stroke with the same flow characteristics, and spherical valves with a seat that follows the shape of the valve provide the smallest stroke. The analysis of these results suggests that the most optimal geometric shape is conical-spherical or drop-shaped.Документ Дослідження процесу розпилення рідини за допомогою CFD-технологій(2022) Слюсенко, Андрій Михайлович; Пономаренко, Віталій Васильович; Блаженко, Сергій Іванович; Хитрий, Ярослав СергійовичУ газорідинних системах інтенсифікація процесів обміну маси або енергії можлива при створенні значної площі поверхні контакту фаз і швидкому її оновленні шляхом розпилення рідини гідравлічними форсунками. При встановленні їх в обладнання потрібно знати характеристики факела розпилення, що дає змогу забезпечити найбільш ефективну роботу. Такі дані отримують при експериментальному дослідженні форсунок, однак при зміні розмірів, їх співвідношень потрібні додаткові дослідження, які вимагають наявності експериментальних стендів, відповідного обладнання, є дорогими та потребують значного часу на їх проведення й обробку результатів.Найпотужнішою програмою для дослідження гідродинаміки потоків є система ANSYS з CFD модулями, завдяки якій можна дослідити структуру потоків у камері змішування форсунки, на виході з її сопла, передбачити явище розпилення та руйнування струменя рідини. Основним критерієм отримання достовірних результатів моделювання є коректне налаштування всіх розрахункових модулів програмного забезпечення. У статті визначено характеристики факела розпилення потоку у форсунці з використання CFD-технологій як прогресивного, високоефективного та економічно доцільного методу досліджень. Розроблено алгоритм проведення числового моделювання гідродинаміки потоку рідини у форсунці та на виході з її сопла, що складається із шести етапів. Отримані CFD-моделюванням числові значення розподілення швидкості та об’ємної частки рідини для факела розпилення корелюють з відомими експериментальними даними. Встановлено, що всередині факела створюється розрідження порядку 165 Па, причому воно максимальне у прикореневій зоні, знижується до периферії і при віддаленні від сопла. Зона пониженого тиску пояснює ежектування газової фази ззовні всередину факела розпилення.In gas-liquid systems, the intensification of mass or energy exchange processes is possible by creating a significant area of the contact surface of the phases and uickly updating it by spraying the liquid with hydraulic nozzles. When installing them in equipment, it is ecessary to know the characteristics of the spray jet in order to ensure the most efficient operation. Such data are obtained during the experimental study of injectors. However, when changing the sizes, their ratios, additional studies are required, which require the availability of experimental stands, appropriate equipment, which are expensive and require considerable time for their implementation and processing of the results. The most powerful program for the study of fluid dynamics of flows is the ANSYS system with CFD-modules. It is possible to investigate the structure of flows in the mixing chamber of the nozzle, at the outlet of nozzle, to foresee the phenomenon of spraying and destruction of the liquid jet. The main criterion for obtaining reliable simulation results is the correct setting of all calculation software modules. The aim of the work is to determine the characteristics of the spray jet in the nozzle using CFD technologies as a progressive, highly efficient and economically viable research method. An algorithm for numerical simulation of the hydrodynamics of the fluid flow in the nozzle and the exit from its nozzle was developed. It consists of six stages. Numerical values of velocity and volume fraction of liquid for the spray torch, obtained by CFD modeling, correlate with known experimental data. It is established that a zone of the lowpressure of about 165 Pa is created inside the torch of the sprayed liquid (maximum in the root zone, decreases to the periphery and at a distance from the nozzle). The low-pressure zone explains the ejection of the gas phase from the outside into the middle of the spray torch.