Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
15 результатів
Результати пошуку
Документ Моделювання процесу розподілення теплоносія в сушарці для термолабільних продуктів(2018) Никитюк, І. І.; Лементар, Святослав Юрійович; Вересоцький, Юрій Іванович; Риндюк, Дмитро ВікторовичЕфективність процесу сушіння харчових продуктів у псевдозрідженому шарі визначається газодинамічними параметрами потоку теплоносія, який, у свою чергу, залежить від конструкції газорозподільника. Основне завдання газорозподільника в сушарках з псевдозрідженим шаром — забезпечення рівномірних і сталих параметрів шару продукту без попадання частинок продукту в підрешітковий простір і забезпечення захисту газорозподільної решітки від негативного впливу з боку продукту. Це особливо важливо при проведенні високотемпературних процесів з речовинами, чутливими до впливу температури, наприклад, казеїном, які можуть розм ’якшуватись і налипати на решітку, збільшуючи її опір, аж до зупинки процесу. З метою знаходження раціональної конструкції газорозподільника виконано комп’ютерне моделювання розподілу теплоносія в сушильній установці для казеїну. При моделюванні використовувалися методи обчислювальної гідродинаміки (Computational Fluid Dynamics, CFD). На основі результатів моделювання запропоновано нову конструкцію газорозподільника з регульованими елементами. Виявлено, що гідравлічний опір цього газорозподільника складає 221 Па, що суттєво менше за опір у класичному нерухомому газорозподільнику з призматичними елементами (4952 Па). Також у модернізованій конструкції газорозподільника швидкість теплоносія в завислому шарі становить близько 5—6 м/с, що відповідає рекомендаціям щодо створення стійкого псевдозрідженого шару продукту при сушінні казеїну. Отже, при однакових початкових параметрах подачі теплоносія нова конструкція газорозподільника забезпечує кращі, ніж у нерухомому газорозподільнику, умови для висушування казеїну. Efficiency of the drying process of food products in the fluidized state is largely determined by the gas-dynamic parameters of the heat transfer agent flow, which, in turn, depends on the design of the gas-distributor. The main task of the gas-distributor in dryers with fuidi- zed state is to provide uniform and constant parameters of the product layer without falling product particles into the sublayer space and to ensure the protection of the gas distribution grid from the negative impact of the product. This is especially important when occur high-temperature processes with substances that are temperature sensitive, such as casein, which can soften and stick to the grid, increasing its resistance, up to the stop of the process. In order to find the rational design of the gas-distributor, we performed a computer simulation of the distribution of heat transfer agent in a drying plant for casein. In the simulation, computational fluid dynamics (CFD) methods were used. Based on the simulation results, a new design of a gas-distributor with adjustable elements was proposed. It was found that the hydraulic resistance of this gas-distributor is 221Pa, which is significantly less than the resistance in a classic stationary gas-distributor with prismatic elements (4952Pa). In the modernized design of the gas-distributor, the heat transfer agent velocity in the fluidized layer is about 5—6 m/s, which corresponds to the recommendations for the creation of a stable fluidized-state product layer during the casein drying. Consequently, with the same initial parameters of heat transfer agent, the new design of the gas-distributor provides better conditions for casein drying than with a stationary gas-distributor.Документ CFD-моделювання процесу піролізного високотемпературного розкладання сировини рослинного походження у побутових твердопаливних котлах(2018) Галдінов, Михайло Васильович; Пешко, Віталій Анатолійович; Риндюк, Дмитро Вікторович; Черноусенко, Ольга Юріївна; Лементар, Святослав ЮрійовичУ статті проведено моделювання процесу розкладання та горіння рослинної сировини у твердопаливному піролізному побутовому котлі (ТППК), оскільки використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії є доцільним для енергетики України. Показано, що ефективність ТППК значною мірою залежить від його режимних і конструкційних параметрів. Відмічені переваги та доцільність використання інформаційних технологій для аналізу взаємовпливу більшості конструктивно-технологічних параметрів процесів, що проходять у побутових твердопаливних котлах. Запропоновано інформаційну технологію дослідження процесів, що відбуваються у ТППК. Розглянуто загальний випадок процесу піролізного високотемпературного розкладання сировини рослинного походження, конструкцію та принцип роботи твердопаливного піролізного побутового котла. Запропоновано комплексну модель симуляції процесів високотемпературного піроліз- ного розкладання палива рослинного походження. Оскільки піролізне високотемпературне розкладання деревини з урахуванням теплообміну між потоками продуктів згоряння й теплоносієм є досить складним процесом, використано метод модульного моделювання. Першим етапом є двофазне горіння при нестачі кисню в камері газогенерації. Модель описує процеси горіння рідкого і твердого палива при дозвукових швидкостях течії газу. Другим етапом є однофазне горіння летких у камері згоряння. Моделі горіння летких обираються залежно від швидкості перебігу брутто- реакції. Третім етапом є моделювання процесу теплообміну між продуктами згоряння та теплоносієм у жаротрубному елементі, що базується на розв ’язку рівняння енергії з урахуванням радіаційної складової теплового потоку, Нав ’є- Стокса і рівняння для турбулентних функцій переносу. Результатом моделювання є епюри розподілу коефіцієнта надлишку повітря, температури та швидкостей на всіх етапах моделювання. Створена модель й отримані в результаті моделювання дані дають змогу встановити зв ’язок між конструктивно-технологічними параметрами ТППК та надати рекомендації щодо раціоналізації конструкції як існуючих побутових котлів, так і запропонувати нові конструктивні рішення. The usage of alternative and renewable energy sources is appropriate for energy sector of Ukraine. The paper is devoted to modeling the decomposition and combustion of plant raw materials processes in household solid-fuel boilers (HSFB). It is shown, that the efficiency of HSFB depends on a large extent of its operational and constructive parameters. The advantages and expediency of the use of information technologies for the analysis of the mutual influence of the majority of structural and technological parameters of processes which are taking place in household solid-fuel boilers are noted. An informational technology of research of processes occurring in HSFB is offered. A general case of the pyrolysis high-temperature decomposition of raw materials, construction and the principle of work of household solid-fuel boilers are considered. A complex model of simulation of high-temperature pyrolysis decomposition of plant fuels is proposed. Since pyrolytic high-temperature decomposition of wood, taking into account the heat exchange between combustion fluxes and coolant is a rather complicated process, the modular modeling method is used. The first stage is two- phase combustion with a lack of oxygen in the gas-generating chamber. The model describes the processes of combustion of liquid and solid fuel at subsonic gas flow rates. The second stage is the single-phase burning of volatiles in the combustion chamber. Volatile combustion models are chosen depending on the speed of the gross reaction. The third stage is the simulation of the heat exchange process between the combustion products and the coolant in a fire-cell element. The result of the simulation is the diagram of the distribution of the coefficient of oxygen excess, temperature and velocity at all stages of the simulation. The developed model and the data obtained in the simulation allow to establish the relationship between the technological and constructive parameters of the HSFB. It is also possible to provide recommendations on the rationalization of construction for existing household boilers and to propose new constructive solutions.The usage of alternative and renewable energy sources is appropriate for energy sector of Ukraine. The paper is devoted to modeling the decomposition and combustion of plant raw materials processes in household solid-fuel boilers (HSFB). It is shown, that the efficiency of HSFB depends on a large extent of its operational and constructive parameters. The advantages and expediency of the use of information technologies for the analysis of the mutual influence of the majority of structural and technological parameters of processes which are taking place in household solid-fuel boilers are noted. An informational technology of research of processes occurring in HSFB is offered. A general case of the pyrolysis high-temperature decomposition of raw materials, construction and the principle of work of household solid-fuel boilers are considered. A complex model of simulation of high-temperature pyrolysis decomposition of plant fuels is proposed. Since pyrolytic high-temperature decomposition of wood, taking into account the heat exchange between combustion fluxes and coolant is a rather complicated process, the modular modeling method is used. The first stage is two- phase combustion with a lack of oxygen in the gas-generating chamber. The model describes the processes of combustion of liquid and solid fuel at subsonic gas flow rates. The second stage is the single-phase burning of volatiles in the combustion chamber. Volatile combustion models are chosen depending on the speed of the gross reaction. The third stage is the simulation of the heat exchange process between the combustion products and the coolant in a fire-cell element. The result of the simulation is the diagram of the distribution of the coefficient of oxygen excess, temperature and velocity at all stages of the simulation. The developed model and the data obtained in the simulation allow to establish the relationship between the technological and constructive parameters of the HSFB. It is also possible to provide recommendations on the rationalization of construction for existing household boilers and to propose new constructive solutions.Документ Моделювання процесу розподілення теплоносія в підігрівачі солоду(2019) Ніколишак, Максим Володимирович; Лементар, Святослав Юрійович; Пономаренко, Віталій Васильович; Якобчук, Роман Леонідович; Риндюк, Дмитро ВікторовичПри виробництві солоду витрати теплової енергії є досить значними, навіть при використанні сучасних сушильних установок. Теоретично можли-во їх зменшення в 1,4—1,45 раза. Враховуючи постійно зростаючу ціну на енергоносії та електроенергію, підвищення енергоефективності процесу сушіння солоду шляхом вдосконалення режимів сушіння і конструкцій су-шильних установок є актуальним завданням сьогодення. Доведено, що для зниження витрат теплоти на випаровування вологи доцільно подавати на сушку попередньо нагрітий солод. Встановлено, що в усьому досліджуваному діапазоні температур сушильного агента і воло-гості солоду при підігріві останнього відбувалося значне підвищення швид-кості сушіння (якщо порівняти зі звичайним проведенням процесу при тих же умовах). Для реалізації цієї рекомендації запропоновано використовувати апарат попереднього підігріву солоду, недоліком якого є низька ефективність системи розподілу теплоносія, що призводить до нерівномірного нагріву солоду. Тому метою дослідження є знаходження раціональних параметрів конструкції підігрівача в установці для сушіння солоду шляхом моделювання потоків теплоносія з урахування теплофізичних характеристик повітря і солоду. Об’єктом дослідження є процеси розподілу теплоносія та нагрівання ячмінного солоду в підігрівачі. При моделюванні використовувалися методи обчислювальної гідродинаміки — Computational Fluid Dynamics. За результатами моделювання запропоновано конструкцію підігрівача з удосконаленою системою підведення теплоносія, яка забезпечує рівномірне прогрівання солоду та досягнення його температури в межах 45—47°С по всьому перерізу кінцевої секції підігрівача, що є достатнім для подачі його на сушарку. In the production of malt, heat energy costs are quite significant, even with the use of modern drying installations. Theoretically it is possible to reduce them by 1.4—1.45 times. Taking into account the constantly rising price for energy carriers and electricity, increasing the energy efficiency of the process of malt drying by improving the drying conditions and the design of drying apparatus is an urgent task of today. The researchers have proven that to reduce the flow of heat for evaporation of moisture, it is advisable to apply preheated malt to drying. It has been established that in the whole range of temperatures of the drying agent and the moisture content of malt during the heating of the product, a significant increase in the drying rate occurred (compared to the usual process under the same conditions). To implement this recommendation, it`s suggested to use a malt-preheating device. The disadvantage of this apparatus is the low effi-ciency of the system of supply of heat carrier, which leads to uneven heating of malt. Therefore, the purpose of our study is to find the optimal parameters of the design of the malt heater by modeling the flows of the heat carrier, taking into account the thermo-physical characteristics of air and malt. The object of the study is the processes of distributing the heat carrier and heating the barley malt in the heater. The simulations used Computational Fluid Dynamics methods. Based on the simulation results, we proposed the design of the heater with an improved system of supply of the heat carrier, which provides uniform heating of the malt and reaching its temperature within 45—47°C along the entire section of the final section of the heater, which is sufficient to feed it to the dryer.Документ Гранулювання дисперсних матеріалів в умовах контактного тертя з робочими органами машин(НТУ "ХПІ", 2014) Штефан, Євгеній Васильович; Риндюк, Дмитро ВікторовичВ роботі розглянуто проблему гранулювання дисперсних матеріалів в умовах контактного тертя з робочими органами вузла пресування гранулятора. Досліджено вплив шорсткості контактної поверхні на коефіцієнт тертя ковзання при різних швидкостях руху дисперсних матеріалів (стружка сосни та лушпиння соняшника) по сталевій поверхні в каналі формуючої головки. He paper’s topic is connected with the actual problem of solid bio fuel manufacturing. The organic disperse material compaction technologies is observed. The article is devoted to creation of scientific bases of designing both improvement of processes and equipment of solid bio fuel production. It will provide an opportunity of rational constructive–technological design data choice of the equipment and modes of its operation. This paper considers the problem of disperse materials granulation under contact with friction at working surfaces in the pressing node. One of the main parameters that have great influence on granules shaping features is friction coefficient between extruders working surfaces and disperses materials. The experimental method of friction coefficient determination is presented. The steel contact surface roughness influence on friction coefficient with different speed moving of disperse material (pine shavings and sunflower husks) is studied. The experimental results statistic analyze (regressed methods) gave it’s possible to obtain analytic equation for friction coefficient calculation.Документ Зносостійкість корундової кераміки для робочих органів кавітаційних апаратів(2014) Некоз, Олександр Іванович; Литвиненко, Олександр Анатолійович; Риндюк, Дмитро Вікторович; Кавун, Віталій ПетровичВ статті наведено результати експериментальних досліджень кавітаційної зносостійкості корундової кераміки. Встановлено, що швидкість зношування визначається вмістом оксиду алюмінію та інтенсивністю мікроударного навантаження. Корундова кераміка може використовуватись для виготовлення робочих органів гідродинамічних кавітаційних апаратів (ГКА).Документ Кавітаційна стійкість модифікованої кераміки(2013) Литвиненко, Олександр Анатолійович; Кавун, Віталій Петрович; Некоз, Олександр Іванович; Риндюк, Дмитро ВікторовичГідродинамічні кавітаційні апарати - це обладнання нового покоління. Для виготовлення їх робочих органів постійно використовувати кавітаційно-стійкі матеріали. Перспективним конструкційним матеріалом є кераміка на основі оксиду алюмінію. Покращити її властивості можна модифікацією різними добавками.Hydrodynamic cavitation devices - a new generation of equipment. For making their job of constantly using cavitation-resistant materials. Promising structural material is a ceramic based on aluminum oxide. To improve its properties can be a modification of various additives.Документ Кавітаційні стійкість модифікованої кераміки(Вінницький державний аграрний університет, 2013) Литвиненко, Олександр Анатолійович; Кавун, Віталій Петрович; Некоз, Олександр Іванович; Риндюк, Дмитро ВікторовичГідродинамічні кавітаційні апарати - це обладнання нового покоління. Для виготовлення їх робочих органів постійно використовувати кавітаційно-стійкі матеріали. Перспективним конструкційним матеріалом є кераміка на основі оксиду алюмінію. Покращити її властивості можна модифікацією різних добавками. Дослідження проводили на ультразвуковій кавітаційні установці. Стійкість матеріалів визначили за втратою маси зразків. Встановлено, що модифікована кераміка за кавітаційною стійкістю не поступається зносостійким сталям. Через це кераміку можна рекомендувати як перспективний конструктивний матеріал для виготовлення кавітаційних апаратів. For making their job of constantly using cavitation- resistant materials. Promising structural material is a ceramic based on aluminum oxide. To improve its properties can be different modification additives. The study was carried out on ultrasonic cavitation facility. Resistance of materials identified by mass loss of the samples. Established that the modified ceramics for cavitation resistance not inferior wear-resistant steel . Because of this pottery can be recommended as a promising structural material for cavitation devices.Документ Інформаційні технології проектування високопродуктивного обладнання для компактування біомаси(2013) Штефан, Євгеній Васильович; Риндюк, Дмитро Вікторович; Блаженко, Сергій ІвановичРозглянуто приклад практичного використання розробленої математичної моделі в технології компактування біомаси екструзією при виробництві паливних гранул. The example of developed mathematical model practical using in pelletizing biomass technology by manufacture of fuel granules is considered.Документ Визначення експлуатаційних навантажень в елементах обладнання при виробництві паливних пеллет(2012) Штефан, Євгеній Васильович; Риндюк, Дмитро ВікторовичРозглянуто приклад практичного використання розробленого методу визначення конструктивних параметрів обладнання в технології гранулювання біомаси при виробництві паливних гранул. The example of the practical use of the developed method of determination of construction parameters of equipment is considered in technology of granulation of biomass at the production of fuel granules.Документ Дослідження структурно-механічних властивостей дисперсних матеріалів рослинного походження(2012) Штефан, Євгеній Васильович; Риндюк, Дмитро Вікторович; Таран, Олег ВолодимировичРозглянуто проблему визначення модуля пружності і коефіцієнта Пуассона матеріалу твердої фази дисперсних систем типу лузги соняшника, соломи, жому, пивної дробини, деревної стружки та ін Розроблена методика дозволяє експериментально визначити модуль пружності і коефіцієнта Пуассона матеріалу твердої фази дисперсних систем. The problem of determination of the elastics module and Pyason coefficient of disperse material solid phase of the type as sunflower husk, straw, badasse, beer pellet, arboreal shaving and etc. is considered. The methodology of the elastic module and Puasson coefficient experimental determination for disperse materials solid phase is designed.