Совершенствование процесса движения измельчённой древесины в цилиндроконических бункерах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Костюкевич Николай Николаевич

• Костюкевич Николай Николаевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Костюкевич Николай Николаевич

Введение

1 Анализ состояния проблемы и постановка задач исследования

1.1 Математическое моделирование движения сыпучей среды

1.2 Обзор методов физического моделирование движения сыпучей среды

1.3 Обзор экспериментальных исследований движения технологической щепы в бункере

1.4 Физико-механические свойства засыпок шаровых элементов

1.5 Анализ результатов исследования движения засыпок в цилиндроконических бункерах

2 Теоретическое исследование движения измельчённой древесины

2.1 Потенциальное течение измельчённой древесины

2.1.1 Алгоритм численного решения задачи потенциального течения

2.1.2 Результаты численного исследования потенциального течения измельчённой древесины

2.2 Математическая модель вязкого движение засыпки измельчённой древесины

3 Экспериментальные стенды и методика проведения эксперимента

3.1 Параметры эксперимента и диапазон их изменения

3.2 Исследование структуры и физико-механических свойств измельчённой древесины

3.2.1 Методика определения сдвига в засыпках измельчённой древесины

3.2.2 Стенды для определения коэффициентов внутреннего и внешнего трения измельчённой древесины

3.2.3 Методика проведения эксперимента

3.2.4 Оценка погрешности методики эксперимента

3.3 Экспериментальное исследование движения измельченной древесины

3.3.1 Стенды для исследования движения измельченной древесины

3.3.2 Методика проведения экспериментов

3.3.3 Погрешность определения кинематических характеристик и кривых выгрузки частиц

4 Анализ результатов исследования движения и свойств измельчённой

древесины

4.1 Определение коэффициентов внутреннего и внешнего трения

4.2 Оценка распределения пористости по объему цилиндроконического

бункера

4.3 Исследование кинематических характеристик потока частиц засыпок

4.3.1 Исследование начального профиля скорости частиц

4.3.2 Влияние диаметра разгрузочного отверстия на движение частиц засыпок

4.3.3 Влияние угла наклона конического днища на равномерность движения частиц засыпки

4.3.4 Влияние параметра дискретности ОШэк на движение частиц засыпки

4.3.5 Влияние скорости и кратности выгрузки на движение частиц засыпки

4.3.6 Влияние физико-механических характеристик измельчённой древесины на равномерность движения засыпки

4.3.7 Влияние числа разгрузочных отверстий на равномерность движения засыпок измельчённой древесины

4.3.8 Влияние высоты засыпки на равномерность движения её частиц

4.3.9 Экспериментально-аналитические исследования процесса образования сводов

4.4 Анализ результатов теоретических и экспериментальных

исследований, рекомендации по их использованию

4.4.1 Анализ результатов численного моделирования потенциального

движения засыпки и эксперимента

4.4.2 Анализ влияния вязкости засыпки по результатам численного

моделирования и эксперимента

Общие выводы и рекомендации

Список условных обозначений и сокращений

Список использованных источников

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса движения измельчённой древесины в цилиндроконических бункерах»

Введение

Актуальность темы исследования. Эффективное использование древесного сырья и его отходов является показателем уровня технологического и технического состояния отрасли и степени эколого-экономического использования древесных ресурсов. Комплексное использование древесины является важной задачей для лесной отрасли России и определяется не только экономическими интересами, но и значением лесов для сохранения климата и защиты окружающей среды.

Спектр использования древесного сырья и отходов лесозаготовок достаточно широк: это и производство строительных материалов, древесностружечных плит для мебельного производства, для производства технологической щепы, для производства биотоплива, тепловой и электрической энергии, а также в качестве сырья в химической и целлюлозно-бумажной промышленности и других областях народного хозяйства.

«Центральной задачей лесопромышленного комплекса всегда было приумножение и эффективное использование лесных богатств в интересах человека, общества и государства. Развитие отраслевой науки и практическое действие предприятий всех основных и обслуживающих подотраслей должны быть направлены на создание эффективной системы использование природных ресурсов». Это одно из посланий Президента РФ Федеральному Собранию требует разработки технологических процессов по комплексному, рациональному, безотходному использованию древесного сырья.

Рациональное использование древесных отходов лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств позволяет повысить рентабельность основного производства, обеспечивает эффективное использование капитальных вложений [88, 89], снижает затраты на транспортировку древесного сырья [98] и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Использование древесного сырья в виде технологической щепы, опилок и продуктов на их основе в различных энерготехнологических процессах связано с

их перемещением в системах пневмотранспорта и конвейерных системах. Однако эти системы обладают и рядом недостатков, среди которых в первую очередь следует отметить относительную ненадёжность, связанную с возможностью образования застойных зон и сводов, особенно в таких технологических элементах как бункеры [2, 90, 110, 112].

Устранение этих недостатков является важной задачей, решение которой способствует повышению производительности технологических линий и процессов с использованием бункерных установок за счет сокращения их простоев. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на совершенствование движения измельченной древесины в бункерах под действием сил гравитации без застойных зон и образования сводов.

Степень разработанности исследований. Исследованием движения измельченной древесины в технологических системах занимались ученые: В.В. Коробов, Г.К. Брик, В.И. Патякин, С.Б. Васильев, О.Н. Галактионов, О.Д. Мюллер, И.В. Григорьев, О.А. Куницкая, А.А. Шадрин, А.К. Редькин, В.В. Лозовецкий, С.П. Карпачев, Г.З. Карлинский, Б.М. Локштанов, В.Н. Крымасов, Н.И. Залогин, И.В. Бачерников. Однако к настоящему времени отсутствуют решения системы уравнений, описывающие движение частиц измельчённой древесины при гравитационном течении в бункерах. А в экспериментальных работах, которые проводились в основном на модельных сыпучих средах, отсутствуют функциональные зависимости физических свойств засыпок древесных частиц и геометрических параметров бункеров.

Целью исследований. Совершенствование процесса движения измельченной древесины в цилиндрических бункерах без сводообразования и заторов.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить следующий объем работ:

- разработать математические модели и методы расчёта гидромеханических процессов, описывающих движение измельчённой древесины под действием силы гравитации в цилиндроконических бункерах;

- провести комплекс экспериментально-аналитических исследований структурных и физико-механических свойств измельчённой древесины с целью получения замыкающих соотношений для разработанной математической модели;

- провести численный анализ движения измельчённой древесины в объеме цилиндроконических бункеров различной конструкции;

- провести экспериментально-аналитические исследования движения измельчённой древесины на экспериментальных стендах, физических моделях и промышленных установках для проверки адекватности математической модели и определения оптимальных технологических режимов и конструкционных параметров бункеров;

- с учётом полученных результатов разработать рекомендации по организации эффективных технологических режимов движения измельчённой древесины, оптимизации геометрических параметров цилиндроконических бункеров и его элементов.

Объектом исследования является цилиндроконический бункер, который применяется в технологических системах по перемещению измельченной древесины в качестве накопительного элемента.

Предметом исследования являются технологические режимы движения измельченной древесины в цилиндроконическом бункере.

Методы исследования - математическое и физическое моделирование, вычислительный эксперимент, лабораторный натурный эксперимент, регрессионный анализ.

Научная новизна работы. Результатами диссертационной работы, обладающими научной новизной, являются:

1. Математическая модель движения измельчённой древесины, основанная на системе уравнений Навье - Стокса, особенностями которой является функциональная зависимость эффективной вязкости от структурных и физико -механических свойств сыпучей среды. Для замыкания модели предложены

универсальные граничные условия в форме вихревой функции, зависящей от внешнего трения.

2. Методика численного решения системы уравнений Навье - Стокса, позволяющая учитывать неньютоновский характер движения измельчённой древесины на внутренней поверхности бункерных установок.

3. На основании теоретических расчетов и данных экспериментальных исследований впервые получены аналитические и регрессионные зависимости структурных и физико-механических характеристик измельченной древесины.

4. Определены основные технологические факторы, влияющие на процесс движения сыпучих сред в бункерных установках, и впервые получены их функциональные зависимости, позволяющие выбрать оптимальные режимы движения измельчённой древесины.

5. Предложены рекомендации, определяющие конструктивные параметры бункеров и технологических режимов, обеспечивающие их надёжную, экономичную и безопасную работу.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель, описывающая движение измельченной древесины в цилиндроконических бункерах неньютоновской жидкости с граничными условиями, позволяющими учитывать проскальзывание частиц измельченной древесины на внутренних поверхностях бункера.

2. Универсальное граничное условие, полученное аналитическим расчетом, позволяющее учесть движение измельченной древесины с осевой симметрией в цилиндроконическом бункере.

3. Методика расчета и зависимость углов внутреннего и внешнего трения от пространственного распределения коэффициента полнодревесности в объеме цилиндроконического бункера.

4. Функциональные зависимости пространственного распределения в объеме цилиндроконического бункера коэффициентов полнодревесности, внутреннего и внешнего трения измельченной древесины в зависимости от влажности и температуры.

5. Расчетные зависимости диаметра выходного отверстия бункера от высоты засыпки, поперечного диаметра цилиндрической части и характерного размера частиц измельченной древесины при течении без образования сводов и застойных зон.

Теоретическая значимость работы состоит в получении универсального граничного условия для вихревой функции при течении неньютоновской жидкости с осевой симметрией и получении зависимостей пространственного распределения структурных и диссипативных коэффициентов измельченной древесины в объеме цилиндроконического бункера.

Практическая значимость полученных результатов заключается в повышении надежности транспортировки измельченной древесины в технологических системах; полученные расчетные зависимости геометрических размеров цилиндроконических бункеров позволяют осуществлять технологические режимы их загрузки без образования сводов и застойных зон.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.21.01 - технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства: п. 3) разработка операционных технологий и процессов в лесопромышленном и лесохозяйственном производствах: заготовительном, транспортном, складском, обрабатывающем, лесовосстановительном и др.; п. 7) разработка технологий и систем машин, обеспечивающих комплексное использование древесного сырья и отходов в технологических и энергетических целях; п. 11) исследование надежности машин и технологического оборудования с целью обоснования нормативов их безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Достоверность научных результатов базируется:

на использовании фундаментальных представлений о течении сыпучих сред таких, как измельченная древесина;

на применении современных методов математического моделирования и численного анализа;

- на использовании методов теории подобия, математической статистки и регрессионного анализа при обработке экспериментальных данных;

- на удовлетворительном совпадении результатов теоретических и экспериментальных результатов исследований между собой (не более 5%) и с данными других авторов;

- на подтверждении полученных результатов на промышленной установке. Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были

изложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских научно-технических конференциях, семинарах, международных выставках, в частности:

- на научно-технических конференциях Московского государственного университета леса (Москва 2007-2016 г.г.) Мытищинского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва 2017-2021 г.г.);

на научных семинарах кафедры технологии и оборудования лесного комплекса ПетрГУ (Петрозаводск 2015-2017 г.г.);

- на совещаниях: ОАО «Ковровский лесокомбинат» (Ковров, 2014-2016 г.г.), ООО «Меленкилеспром» (Меленки 2018 г.);

- на заседаниях секции наук о лесе Российской академии естественных наук (Москва 2016-2020 г.г.).

Работа выполнена на кафедре ЛТ-4 «Технология и оборудование лесоперерабатывающих предприятий» Мытищинского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана под научным руководством д.т.н., профессора Шадрина А.А. Экспериментальные исследования проводились на кафедре ЛТ-4 (Технологии и оборудования лесопромышленого производства) и на лесозаготовительных предприятиях Владимирской области (ОАО «Ковровский лесокомбинат», ООО «Меленкилеспром»).

Публикации. Основные результаты опубликованы в 11 печатных работах, общим объёмом 9,15 п.л., лично автором - 3,79 п.л., в том числе 7 работ (1,49п.л.) опубликованных по перечню ВАК РФ, 1 работа в индексируемых базах SCOPUS (0,5 п.л.), 1 Труды международного симпозиума «Надежность и Качество» РИНЦ (0,25 п.л.), 1 Учебное пособие «Технология и оборудование лесозаготовок»(3,5

п.л.), 1 Учебно-методическое пособие «Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов» (1,95 п.л).

Объём и структура. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация содержит 146 страниц текста, список литературы из 166 наименований, 11 таблиц, 51 рисунков.

На основании анализа современного состояния лесообрабатывающего производства в условиях лесозаготовительных предприятий проведены систематические экспериментальные исследования движения засыпок, состоящих из частиц измельчённой древесины, в физических моделях и реальных бункерах и выявлено влияние на него технологических, геометрических и физико-механических параметров. В работе приведен ряд рекомендаций, позволяющих повысить надёжность движения засыпок измельчённой древесины, без образования сводов и застойных областей в цилиндроконических бункерах, что способствует повышению их производительности и экономичности.

1 Анализ состояния проблемы и постановка задач исследования

Исследования движения потока измельчённой древесины могут быть отнесены к области механики сплошной среды, одним из разделов которой является движение сыпучих тел [5, 7, 8, 16, 36]. В развитии теории этой проблемы можно выделить несколько направлений. Одним из них является движение крупнодисперсных материалов, рассматриваемых как континуальная сыпучая среда, состоящая из однородных частиц, размеры которых достаточно малы по сравнению с рассматриваемым объемом, из которого истекает сыпучий материал.

1.1 Математическое моделирование движения сыпучей среды

При теоретическом исследовании сыпучих сред используются два метода: феноменологический и стохастический.

В первом методе применяется гипотеза о непрерывности осредненных полей параметров и характеристик засыпки таких материалов. Эта гипотеза дополняется условием, согласно которому любое перемещение элементов внутри засыпки приводит к локальному изменению коэффициента полнодревесности [82, 122, 129, 133].

Кратко рассмотрим известные модели движения сыпучих сред, ограничившись при этом лишь их математической интерпретацией. Необходимо отметить, что расчеты течения сыпучей среды с использованием полной системы уравнений, описывающей эти модели применительно к движению засыпок крупнодисперсных материалов, в частности, частиц измельчённой древесины при гравитационном течении в бункерах, настоящее время отсутствуют. Имеются отдельные, основанные на существенных упрощениях, картины течения, решения которых представлены в аналитическом обзоре.

В представленных математических моделях [14, 15, 18, 30, 31, 45, 46, 62, 129, 135, 137] движение сыпучей среды рассматривается с позиций теории движения сплошной среды

¿Л)

р, — = -К + ту а

Л

где и - вектор скорости, м/с;

р+ - плотность сыпучего материал, кг/м ;

-5

Г - вектор удельных объемных сил, Н/м ; а^ - напряжения, Па. Сыпучий материал рассматривается как несжимаемая среда

¿//VI) = 0. (2)

В математической модели, представленной Друкером и Прагером [129], замыкающим соотношением для уравнения движения (1) является условие Кулона-Мора

+4-ст^=зт28+- ъх+(5у+2-к-сЩЬ

где ах, ах, ох - нормальные напряжения, Па, а угол внутреннего трения 5+ определяется из соотношения

¿/и

2 ,

(3)

5+ =

б1у

V ^ У

(4)

йу сЬс

Для математической модели Дженике, Шилда и Раденковича [45, 46] в отличие от модели Друкера - Прагера угол внутреннего трения 5+ в условии Кулона-Мора

2 + 4-ст^=зт2ф- <5х+ау+2-к-сЩц2

определяется из условия

71

ф = - + —. 4 2

В математической модели Хилла - Ишлинского [62, 135] уравнение движения однородной несжимаемой сыпучей среды (1, 2) дополняется условием Кулона-Мора (3) и функциональной зависимостью для напряжений

2-а • а -а

ху X у

-1

■ + ■

йу с!х

<К

йх

По данной модели произведены расчеты полей скоростей при равномерной нагрузке.

Математическая модель Гениева - Ионга [30, 31, 137] описывает движение однородной несжимаемой сыпучей среды в соответствии с системой уравнений (1) - (3) и дополнительным условием для угла внутреннего трения для критерия Кулона - Мора

Для математической модели Гениева - Ионга решена задача о стержневом движении сыпучей среды.

В математической модели Гудмана - Ковина [133] рассматривается вязкая двухкомпонентная среда, движение которой описывается уравнениями (1) - (2). Плотность среды зависит от коэффициента пористости е

Условие предельного равновесия определяется из условия

к = тах т-а^5+ , а коэффициенты и реологические зависимости

к+ =к р+ ; 8+ =5 е ; \л+ =ц в ,

определяются экспериментально.

Математическая модель Беденига [10, 123] описывает движение однофазная несжимаемой вязкой сыпучей среды, в которой присутствует внешнее давление р,

р+=р- 1-е ,

-5

где р - плотность материала частиц сыпучей среды, кг/м .

(5)

— = -Ур + сИу а,

+ Ж 1

(6)

Неньютоновские соотношения для вязкой среды устанавливаются экспериментально

р+ — = -F - s • Vp + divaцу.

Для математической модели Беденига имеется инженерная методика расчета полей скоростей шаровой засыпки в бункере, решаются задачи на сдвиг.

Поведение однофазной сжимаемой неньютоновской жидкости рассматривается в математической модели Крымасова [76, 80]. Уравнение движения включает в себя слагаемое с внешним давлением р

dv

dt

Плотность сыпучей среды устанавливается по соотношению (5), а реологические соотношения - по соотношению (7). Поскольку рассматривается сжимаемая среда, то уравнение неразрывности записывается в следующем виде

+ div р. • и = 0.

dt

Решения для пластического течения вязкой сжимаемой среды ищутся из условия

Р ■ R

-F-B-Vp= + cosyel +smуе2 ; у = 0 + 5+, cos §+

где g - ускорение свободного падения, м/с2.

Для математической модели Ревуженко [106] получено решение для течения в радиальных каналах с локализацией

В =

Q, ■ C0S + - + Рг-1 * SÍn Кг ~ фм - \|/,.

¿ /_

sin а + К1+1 - фг + \|/¿

' аЛ

Qi cos К1+- фг+- +/>_,• sin a+Kt+Ki+r фм- ф,

Т = ^ ^

sin а + К1+- фг + \|/г

где Pf - сила, действующая на нижней границе / -ого блока, Н; Т{ - сила, действующая на боковой границе i -ого блока, Н; фг - угол трения, действующего на нижней границе i -ого блока, рад; \|и - угол трения, действующего на боковой границе i -ого блока, рад; Qi - вес блока, Н; а - угол раствора канала, рад;

Kj - ориентация линий скольжения, рад.

Для математической модели Ревуженко получено распределение напряжений на дно и стенки канала.

Для замыкания систем уравнений, описывающих эти модели, необходимы данные о коэффициентах внутреннего и внешнего трения, кажущейся вязкости и пористости засыпки измельчённой древесины. Рассмотренные математические модели относятся к таким материалам как песок, зерно, шаровые элементы, т. е. сыпучие среды, частицы которых имеют сферическую или близкую к ней форму.

Исследованию вопросов производства и использования технологической щепы и других сыпучих древесных частиц посвящены работы многих авторов, среди которых доктора технических наук: В.В. Коробов [67], В.И. Патякин [28], И.В. Григорьев [75], А.С. Щербаков [120], И.Р. Шагельман [28], А.А. Шадрин [72], А.К. Редькин [108], С.П. Карпачев [64, 120] и З.И. Карлинский [63]; профессора: В.В. Лозовецкий [72], В.Е. Воскресенский [29], В.Д. Никишов [94] и А.Е. Феоктистов [118]; кандидаты технических наук И.В. Бачерников [5-8, 81], Н.Н. Рушнов [69], А.М. Култаев [71], Б.М.Локштанов [ 6, 7, 77, 83], Е.К. Пашнин [103] и С.М. Мазарский [86].

Системы уравнений, описывающие представленные математические модели движения сыпучих материалов, решаются с трудом даже при использовании современных ЭВМ не только из-за их сложности, но и вследствие отсутствия надёжных данных о структурных характеристиках и физико-механических свойствах засыпок и граничных условиях.

В отличие от рассмотренных моделей, основанных на представлении сыпучих материалов в виде сплошной среды, стохастическая теория потока засыпок основана на представлении о направленной миграции её элементов [147, 148]. Предполагается, что засыпка перемещается серией последовательных подвижек, что подтверждается визуальными наблюдениями [131], причем средняя плотность засыпки р+ =р- 1-s в любой, произвольной точке рассматриваемого потока изменяется в некоторых пределах и определяется уравнением

Р+=Р0-АР, (8)

-5

где р+ - кажущаяся плотность сыпучей среды, кг/м ;

-5

р - плотность материала частиц сыпучей среды, кг/м ;

ро - средняя плотность засыпки в рассматриваемой точке, когда не

образуется самостоятельных линий тока частиц сыпучей среды, т.е. засыпка движется как единое целое, кг/м3; Ар - изменение средней плотности засыпки при других режимах течения,

кг/м3; р = 1 — К

п - порозность засыпки, 1; Кп - коэффициент полнодревесности, 1.

С учетом формулы (8) скорость засыпки в точке определяется выражением

г = х,у,г, (9)

Ар

где и - компоненты вектора скорости, м/с;

Ji - компоненты плотности массового расхода, проходящего через

л

рассматриваемую точку сыпучей среды, кг/(м •с). Основное уравнение стохастической модели течения сыпучей среды для отношения О/^эк выводится из положений диффузионной теории [147, 148, 155]

^ р.

Э2Л Э2Л

ч дх2 ду2 J

(10)

дг

где в - параметр, определяемый экспериментально, м;

О - диаметр разгрузочного отверстия, м;

- эквивалентный диаметр исследуемой частицы засыпки, м.

Из-за сложности определения в система уравнений (8) -(10) пока не может эффективно использоваться для расчета течения сыпучих сред, моделирующих в нашем случае засыпку измельчённой древесины и продуктов на её основе. Наряду с теоретическими методами расчета на стадии эскизного проектирования конструкций, имеющих форму бункера с одним разгрузочным отверстием, разрабатывались и испытывались упрощенные методики, основанные на использовании экспериментальных данных [10, 95, 123, 151, 164]. В первых двух работах в качестве основного уравнения для расчета двумерной динамической

картины течения засыпки, состоящей из элементов сферической формы, использовалось уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости.

Для решения задачи в таком приближении необходимо иметь экспериментальные траектории движения отдельных сферических элементов в сечении трубки тока. Из вспомогательного условия для вертикальной компоненты скорости вдоль трубки тока и уравнения неразрывности определяются локальные скорости по координатам [154, 157].

Таким образом, для решения задачи о движении засыпки, состоящей из элементов правильной формы, в частности, сферической, а также частиц измельчённой древесины в бункере с одним центральным разгрузочным отверстием необходимы теоретические и экспериментальные исследования. Приведенные выше исследования были направлены на выбор адекватной математической модели, установление граничных условий для её замыкания, определение коэффициентов внутреннего и внешнего трения, коэффициента эффективной вязкости и влияния на их величину структуры засыпки и свойств материала.

1.2 Обзор методов физического моделирования движения сыпучей среды

Выполненные ранее экспериментальные исследования движения сыпучей среды, состоящей из элементов правильной формы, производились в основном на моделях и модельных установках, характеристики которых представлены в таблице 2. В качестве структурных частиц среды использовались сферические или близкие к ним по форме элементы из различных материалов (оргстекло, сталь, зёрна пищевых продуктов, и др.), имеющие размеры от 2 до 60 мм [10, 30, 48, 73, 99, 123, 130, 140, 142, 152, 154, 163]. В отдельных работах исследования проводились на установках в масштабе, соответствующем размерам существующих бункеров и конструкций [138, 160, 165].

В трудах американского общества инженеров-механиков [12, 47] обобщены широкие экспериментальные исследования по движению засыпок модельных тел из различного материала в бункере. В качестве модельных тел применялись:

- частицы сферической формы с диаметром 6,223 мм из нейлона плотностью 1300кг/м3;

- стеклянные шары с диаметром: 0,20±0,05 мм, 2,00±0,20 мм, 3,00±0,15 мм плотностью 2500кг/м3;

- песок с циркониевым связующим материалом плотностью 3400кг/м3, диаметром 10,05 и 25,4мм с допуском ±0,05 мм;

- стальные шары диаметром: 3,0; 2,7787; 3,175; 4,7625 и 6,35мм с допуском ±0,005 мм.

Диаметр модели В варьировался от 19,05 до 762мм, высота засыпок Н в процессе исследований изменялась от 50,8 до 1828мм. Отношение И/В составляло от 0,6 до 50, а отношение диаметра установки к диметру частиц ВШ в засыпках -от 6 до 450. Число разгрузочных отверстий в бункере составляло от 1 до 7. Это позволяло изменять расход частиц через отверстие от 1 до 50000 в минуту. Форма воронки на выходе из бункера коническая, угловые переходы от цилиндра и

о ооооооооо

отверстию составляли: минус 27 ;минус 10; 0; 15; 17; 20; 27; 30; 35; 45. Отношение диаметра модели В к диаметру отверстия В0 изменялось от 1,04 до 6. Отношение диаметра отверстия к диаметру шара В0Ш изменялось от 4,75 до 25. Число шаров в упаковке составляло от 5000 до 500000. В экспериментальном стенде течение засыпки можно было устанавливать равномерным или потоком с частыми прерываниями. Высота падения частиц над верхней поверхностью была различная и не определялась, при падении частиц на поверхность происходил удар. В установке предусмотрено осуществление вибрации поверхности, но отсутствует рециркуляция потока. Движение засыпок возможно как в воздушной, так и в жидкой среде, но движение жидкости осуществлялось только вверх. Расход жидкости регулировался от 0 до 84% скорости взвешенного слоя частиц. Линейный масштаб модели составлял от 1 до 8,5. Поглощающих стенок или выступов в стендах не устанавливали. Засыпки подготавливали механическими

способами укладки в виде рыхлых нерегулярных слоев или регулярными концентрическими окружностями. Шероховатость поверхности и коэффициенты внутреннего и внешнего трения во время исследований не контролировались.

Следует отметить, что соблюдение условий / = idem и f+ = idem довольно сложная задача. Из работ [23, 24, 26,76, 80, 99, 132] видно, что изменение размера шаровых элементов при прочих равных условиях приводит к изменению коэффициентов внутреннего и внешнего трения. Кроме того, в бункере в процессе движения засыпки может происходить нагревание её частиц [139, 141], изменение их влажности, что приводит к существенному изменению коэффициентов внутреннего и внешнего трения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Костюкевич Николай Николаевич, 2021 год

Список использованной литературы

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова. - М.: Наука, 1976. - 280с.

2. Алфёров, К.В. Бункерные установки/ К.В. Алфёров, Р.Л. Зенков. - М.: Машгиз, 1955. - 308с.

3. Аэров, М.Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем/ М.Э. Аэров, О.М. Тодес. - Л.: Химия, 1968. - 512с.

4. Баскаков, А.П. Расчёты аппаратов кипящего слоя: справочник/ А.П. Баскаков. - Л.: Химия, 1986. - 352с.

5. Бачерников, И.В. Обеспечение бесперебойного истечения щепы из бункеров/ И.В. Бачерников [и др.]// Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы 11 -ой международной научно-технической конференции, Вологда, 3-4 декабря 2013 г. - Вологда, 2014. - С. 159-161.

6. Бачерников, И.В. Хранение щепы на складах закрытого типа. /И.В. Бачерников, Б.М. Локштанов, М.В. Симоненков// Наука и инновации в технических университетах: материалы седьмого Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых учёных. - СПб.: Издательство Политехнического института, 2013. - С. 7-9.

7. Бачерников, И.В. Технология подготовки отходов к сжиганию в ТЭЦ на предприятиях ЦБП / И.В. Бачерников, Б.М. Локштанов, А.А. Ржавцев // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2013. -С. 104-107.

8. Бачерников, И.В. Совершенствование функционирования закрытых складов древесных сыпучих материалов: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.21.01/ Бачерников Иван Викторович. -Санкт-Петербург, 2017.- 138с.

9. Баранова, А.Б. Исследование влияния сводообразования на истечение сыпучих материалов: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.06.01 / Баранова Арекназан Бабкеновна. - Ростов на Дону, 1973. - 107с.

10. Беденинг, Д. Газоохлаждаемые высокотемпературные реакторы/ Д. Беденинг. - М.: Атомиздат, 1975. - 223с.

11. Бернал, Д. Оптическое устройство для измерения координат шаровых элементов в нерегулярной засыпке/ Д. Бернал, С. Кинг//Физика простых жидкостей: сборник статей.- М.: Мир, 1971. - 116с.

12. Бернаш, П.П. Течение сыпучих материалов по стенкам бункера/ П.П. Бернаш //Конструирование и технология машиностроения: труды американского общества инженеров-механиков. - М.: Мир, 1969.- Сер. В, № 2. - С. 211 - 219.

13. Берштейн, Р.С. К вопросу о механизме сопротивления и теплоотдачи в трубных пучках/ Р.С Берштейн., В.В. Померанцев, С.Л.Шагалова// Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах. - М.-Л., 1958, - С. 267 - 289.

14. Берштейн, Р.С. Обобщенный метод расчета аэродинамического сопротивления загруженных сечений / Р.С Берштейн., В.В. Померанцев, С.Л.Шагалова// Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах. - М.-Л., 1958, -С. 251 - 267.

15. Беспалов, В.И. Исследование пневмотранспорта технологической щепы на разгонных участках: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.06.02/ Беспалов Вадим Игоревич. - М.: Химки, 1976. - 152с.

16. Бит, Ю.А. Древесные отходы - биотопливо. /Ю.А. Бит [и др.]//Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: сб. науч. тр. - СПб.: ЛТА, 1999. -100с.

17. Битюков, В.А. Плотность укладки частиц в зоне выпуска сыпучих материалов из модели/ В.А. Битюков//Известия вузов. Горный журнал. -1968, № 7. - С. 22 - 25.

18. Битюков, В.А. Исследование механики движения сыпучих материалов в аппаратах: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.00.00 / Битюков Вячеслав Александрович. - М., 1967. - 155с.

19. Богомягких, В.А. О наибольшем сводообразующем диаметре отверстия бункера при истечении сыпучих материалов/ В.А. Богомягких// Сб. науч. тр. / Всероссийский НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства. -1967. - Вып. 10. - С. 140-153.

20. Богомягких, В.А. К вопросу образования сводов в бункерах при истечении материалов/ В.А. Богомягких// Тез. докл. Всесоюзн. конф. - Одесса, 1971. -119с.

21. Богомягких, В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов/ В.А. Богомягких. - Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1973. - 216с.

22. Богомягких, В.А. Интенсификация разгрузки бункерных устройств в условиях сводообразования зернистых материалов/ В.А. Богомягких, А.П. Пепчук.- Зерноград, 1995. - 164с.

23. Богоявленский, Р.Г. Гидродинамика и теплообмен в высокотемпературных ядерных реакторах с шаровыми твэлами/ Р.Г. Богоявленский. - М.: Атомиздат, 1978. - 112с.

24. Борисенко, В.Н. Векторный анализ и начало тензорного исчисления/ В.Н. Борисенко, А.С. Таранов. - М.: Физматгиз, 1974. - 326с.

25. Боришанский, В.М. Сопротивление при движении воздуха через слой шаров/ В.М. Боришанский// Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах: сборник трудов.- М.: Госэнергоиздат, 1958. - 290с.

26. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов// И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544с.

27. Бурмистенков, А.С. Интенсификация разгрузки зерновых материалов их бункеров зерноочистительных агрегатов: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.20.01 / Бурмистенков Александр Сергеевич. -Зерноград, 2004. -179 с.

28. Васильев, С.Б. Техника и технология производства щепы в леспромхозе/ С.Б. Васильев, В.И. Патякин, И.Р. Шегельман.- Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2001. - 97с.

29. Воскресенский, В.Е. Системы пневмотранспорта, пылеулавливания и вентиляции на деревообрабатывающих предприятиях: в 2 т./ В.Е. Воскресенский. -СПб.: Политехника, 2008. - 1т.

30. Гениев, Г.А. Динамика сыпучей пластичной среды/ Г.А. Гениев, Н.И. Эстрин.- М.: Стройиздат, 1972. - 243с.

31. Гениев, Г.А. Теория установившегося движения сыпучей среды/ Г.А. Гениев.- М.: Госстройиздат, 1956. - 327с.

32. Глебов, И.Т. Аспирационные и транспортные пневмосистемы: учебное пособие /И.Т. Глебов, В.Е. Рысев.- Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. - 179с.

33. Голубков, К.Н. Исследование явлений сводообразования материала на модели бункера/ К.Н. Голубков // Сб. науч. тр./ Ин-т УНИИП Ромедь, Свердловск. - 1963. -Вып. 7. - С. 149-154.

34. Гомонай, М.В. Технология переработки древесины/ М.В. Гомонай. -М.: Изд-во МГУЛ, 2002. - 232с.

35. Голынский, М.Ю. Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.21.03/ Голынский Михаил Юрьевич. - Санкт-Петербург, 2010. -139с.

36. Госмен, А.Д. Численные методы исследования течения вязких жидкостей/ А.Д. Госмен и др. - М.: Мир, 1972. - 324с.

37. Гранулы древесные топливные: СТБ 2027-2010. Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь. - Введен 01.07.10. - Минск: БелГИСС, 2010. - 20с.

38. Гулько, А.Е. Повышение эффективности производства технологической щепы при барабанной окорке: дис. ... канд. тех. наук: специальность 05.21.01/ Гулько Антон Евгеньевич. - Петрозаводск,2013. - 197 с.

39. Высокотемпературные газоохлаждаемые ядерные реакторы/ В.В. Гурьев [и др.]// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника ядерных реакторов. - М., 1978, -вып.1, №21, -С.117 - 124.

40. Гячев, Л.В. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах/ Л.В. Гячев. -М.: Машиностроение, 1968. - 184с.

41.Гячев, Л.В. Основы теории бункеров/ Л.В. Гячев. - Новосибирск: НГУ, 1992.

- 312с.

42. Дворкин, Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности. /Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. - Ростов на Дону: Феникс, 2007. - 368с.

43. Девятов, В.И. Исследование теплоотдачи методом тонкого диска/ В.И. Девятов, Ю.И. Юнкеров// Известия вузов, Авиационная техника.- 1974.- №3.-С. 19.

44.Дересевич, Г. Н. Механика зернистой среды/ Г. Н. Дересевич//Проблемы механики. - М.: Иностранная литература, 1961. -Вып. 3. - С. 91-152.

45. Дженике, Э.В. Гравитационное течение сыпучих масс, обладающих трением и сцеплением со стенками. Сведение напряжённого состояния к радиальному полю напряжений/ Э.В. Дженике //Прикладная механика. -1965. - № 1. - С. 238-241.

46. Нагрузка на бункеры. Часть 2. Основные понятия/ Э.В. Дженике [и др.] //Американское общество инженеров-механиков, конструкторов и технологов машиностроения: труды.- М.: Мир, 1973. - № 2. -С. 254-258.

47. Дженике, Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов/ Э.В. Дженике.

- М.: Мир, 1968. - 210с.

48. Дзядзио, А.М. Пневмотранспорт на зерноперерабатывающих предприятиях/ А.М. Дзядзио. - М., 1961. - 328с.

49. Дремлер, А. Проверка механической модели течения фотоупругостью/ А. Дремлер, Ж. Йосселинг де Йонг//Новое и зарубежное в науке. Определяющие законы механики грунтов. - М.: Мир. механика, 1975. - № 2. - 145 с.

50. ГОСТ 23246-78. Древесина измельчённая. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 8 с.

51. Дульнев, Г.Н. Анализ процессов переноса тепла в зернистых системах с хаотической структурой/ Г.Н. Дульнев, Н.А. Еремеев, Ю.П. Заричняк// Инж. физ. журн. -1974.- т. XXYI, №5. -С.870 - 878.

52. Елухин, Н.К. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в насыпных насадках регенераторов// Н.К. Елухин, С.И. Старосвирский// Хим. машиностроение.- 1963.- №5.- С.19 - 23.

53. Жаворонков, Н.М. Гидравлическое сопротивление орошаемых скрубберных насадок и пределы нагрузки скрубберов по газу и жидкости/ Н.М. Жаворонков// Хим. промышленность.- 1944.- №2-3.- С.12 - 19.

54. Жаворонков, Н.К. Гидравлическое сопротивление и плотность упаковки зернистого слоя/ Н.К. Жаворонков, М.Э. Аэров, Н.Н. Умник// Журн. физ. химии.- 1949.- т.23, вып.3.- С.342 - 360.

55. Жидков, А.В. Хранение и подготовка древесного сырья для целлюлозно-бумажной промышленности / А.В. Жидков, С.М. Мазарский. - М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 224 с.

56. Жуковский, В.С. Основы теории теплопередачи/ В.С. Жуковский. - М.: Энергия, 1969.- 386с.

57. Заличёнок, Г.Г. Борьба со сводообразованием как одно из условий автоматизации предприятий, перерабатывающих сыпучие материалы/ Г.Г. Заличёнок// Строительное и дорожное машиностроение. -1960. - № 11. -С. 24-29.

58. Залогин, Н.И. О механике свободного истечения сыпучих тел/ Н.И. Залогин, Ф.Л. Кенеман, В.А. Воробьёв //Инженерно-физический журнал. -1960. -№ 4. -С. 18-22.

59. Занегин, Л.Д. Биомасса древесины и биоэнергетика: монография: в 2-х томах/ Л.Д. Занегин; Унитарное предприятие. Государственный научный центр лесопромышленного комплекса. - М., 2002. - 420 с.

60. Зенз, Ф.А. Катализаторы крекинга в кипящем слое: сб.: переводов ГОСИНТИ. - М., 1958. - т. 9 - С. 34-89.

61. Зенков, Р.Л. Механика насыпных материалов/ Р.Л. Зенков. - М.: Машиностроение, 1964. - 225 с.

62. Ишлинский, А.Ю. О плоском движении песка/ А.Ю. Ишлинский//Украинский математический журнал. -1954. - т. 6. - С. 430-441.

63. Карлинский, З.И. Параметр и режимы работы пневмокапсульных установок для измельчённой древесины: дис. ... д-ра техн. наук: специальность 05.21.05/ Карлинский З.И.- М., 1990. - 389с.

64. Карпачев, С.П. Моделирование технологии производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, Д.В. Шмырев // Лесной вестник. - 2014. - № 82. - С. 75-82.

65. Квапил, Р. Движение сыпучих материалов в бункерах/ Р. Квапил. - М.: Госгортехиздат, 1961. - 80 с.

66. Кивран, В.К. Исследование граничного эффекта в пористых средах методом их математического моделирования/ В.К. Кивран, Р.Н. Аюкаев// Теорет. основы хим. технологии.- 1977. - т.11, №1, - С.39-45.

67. Коробов, В.В. Переработка низкокачественного древесного сырья (проблемы безотходной технологии)/ В. В. Коробов, Н. П. Рушнов. -М.: Экология, 1991. -288 с.

68. Козорис, Г.Ф. Пневматический транспорт деревообрабатывающих предприятий/ Г.Ф. Козорис. - М.: 1968. - 120 с.

69. Коперин, И.Ф. Производство технологической щепы в леспромхозах / И.Ф. Коперин, Н.П. Рушнов, В.В. Коробов.- М.: Лесная промышленность, 1971. -272с.

70. Биотопливо для древесного сырья/ Н.И. Кожухов [и др.]. - М.: Изд-во МГУЛ, 2010. - 384 с.

71. Култаев, А. М. Методические указания к проведению лабораторных работ по курсу «Технология и оборудование лесоскладских работ. Лесоинженерное дело»/ А. М. Култаев. - Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2005 - 12 с.

72.Катков, С.А. Закономерности распределения структурных и физико-механических характеристик засыпок измельчённой древесины в бункерах

при гравитационном движении/ С.А. Катков, В.В. Лозовецкий, А.А. Шадрин,

B.В. Лебедев // Лесотехнический журнал. -2016. -№3 (23).- С.100-108.

73. Костиков, Л.Е. Исследование физико-механических свойств насыпных материалов/ Л.Е. Костиков, В.В. Лозовецкий, С.Е. Таршилов// Современные проблемы гидродинамики и теплообмена в элементах энергетических установок и криогенной техники: межвуз. сб. науч. тр. -1981.- вып. 10. - С.77-83.

74.Кохреидзе, М.В. Технологические и конструктивные параметры непрерывного прессования древесностружечных плит: дис. ... канд. техн. наук: специальность 05.21.05/ Кохреидзе Мурман Васильевич. - М., 1995. -150 с.

75.Куницкая, О.А., , Изготовление технологической щепы из низкокачественной древесины/ О.А. Куницкая, Б.М. Локштанов, И. В. Григорьев //Актуальные направления научных исследований: от теории к практике. — 2014. — Т. 2. —

C. 156-160.

76. Теория движения сыпучей среды, состоящей из однородных упругих сферических частиц: отчёт о НИР: 35-659085/ ИАЭ им. И.В. Курчатова; рук. Крымасов В.Н. - М.,1985.

77. Локштанов, Б.М. Исследование процесса окорки березовой древесины в барабанах: дис. ... канд. техн. наук: специальность 05.21.05/ Локштанов Борис Моисеевич. -Йошкар-Ола, 1973 - 188с.

78. Липницкий, М. В. Железобетонные бункера и силосы/ М. В. Липницкий, Ж.А. Абрамович.- Л.: Стройиздат, 1967. - 2-е изд. - 352 с.

79.Лифшиц, Ю.Ф. Руководство по определению характеристик материала заполнения и геометрических параметров бункеров/ Ю.Ф. Лифшиц. - М.: Стройиздат, 1978. - 59с.

80. Лозовецкий, В.В.Гидродинамические и тепловые процессы в ядерных реакторах с микротвэльным топливом/ В.В. Лозовецкий, В.Н. Крымасов.- М.: ВИНИТИ РАН, 2003. - 326 с.

81.Локштанов, Б.М. Устройство для производства топливной щепы из лесосечных отходов и её очистка от минеральных включений/ Б.М. Локштанов, В.В. Орлов, И.В. Бачерников// Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы 11 -ой международной научно-технической конференции, Вологда, 3-4 декабря 2013 г. - Вологда, 2014. - С. 47-51.

82. Локштанов, Б.М. О коэффициенте полнодревесности древесных сыпучих материалов/ Б.М. Локштанов, А.В. Теппоев, И.И. Тарасов// Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы 11 -ой международной научно-технической конференции, Вологда, 3-4 декабря 2013 г. - Вологда, 2014. - С. 82-84.

83.Локштанов, Б.М. Складирование и перемещение измельчённых материалов на лесных складах. /Б.М. Локштанов, А.В. Теппоев, В.В. Орлов //Технология и оборудование лесопромышленного комплекса: сб. науч. тр./ под ред. В.И. Патякина. -Вып. 1. -СПб.: СПб ГЛТА, 2008. - С. 52-58.

84.Лукьянов, П.И. Аппараты с движущимся зернистым слоем/ П.И. Лукьянов.-М.: Машиностроение, 1974. - 184с.

85. Лурье, Ю.М. Исследования процессов гидродинамики и теплообмена при сушке пористых зернистых материалов в воздушном потоке/ Ю.М. Лурье// Современные проблемы сушильной техники: сб. тр. - вып.2. - М.: Госэнергоиздат, 1941.- 125 с.

86.Мазарский, С.М. Силосные склады для древесной щепы /С.М. Мазарский. -М.,1971. - 153 с.

87.Марчук, Г.И. Методы вычислительной математики/ Г.И. Марчук. - М.: Наука, 1980. - 573с.

88.Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. - М.: Минсельхозпром России,1998. - 220 с.

89.Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. - М.: Информэлектро, 1994. - 141 с.

90.Михайличенко, В.Н. Сводообразование в сыпучем материале/ В.Н. Михайличенко// Вопросы механики в сельхозмашиностроении. - Ростов н/Д: РИСХМ,1977. - С. 29-34.

91.Михайлов, Г.М. Технология изготовления товаров народного потребления из древесины/Г.М. Михайлов, Е.В. Панков. - М., 1988. - 124 с.

92.Муравкин, Б.Н. Рациональная форма бункера для угольной пыли/ Б.Н. Муравкин, П.А. Сидоров//Электрические станции. - 1957. -№ 4. - С. 12-15.

93.Никитин, А.К. Введение в механику сплошной среды. Ч. 2/ А.К. Никитин. -Ростов н/Д, 1987. - С. 3-10.

94.Никишов, В.Д. Комплексное использование древесины: учебник для вузов/ В.Д. Никишов. - М.: Лесная промышленность, 1985. - 264 с.

95. Николаевский, В.Н. Определяющие уравнения пластического деформирования сыпучих сред/ В.Н. Николаевский// ПММ.- 1971. - т. 35,№ 6. - С. 411-420.

96.Новиков, А.Н. Методы борьбы со своообразованием сыпучих материалов в ёмкостях/ А.Н. Новиков// Сб. науч. тр./НИИ Информстройдоркоммунмаш. -М., 1966. - 68 с.

97.ГОСТ 18320-78. Опилки древесные технологические для гидролиза. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 8 с.

98.Орлов, В.В. Определение объёмов порубочных остатков на лесосеке, их

измельчение и перевозка щепы/ В.В. Орлов, Б.М. Локштанов, Н.А. Суворова// Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы 11-ой международной научно-технической конференции, Вологда, 3-4 декабря 2013г. - Вологда, 2014. - с. 57-60.

99. Аналитические исследования движения сыпучей среды: отчет о НИР: 35444984/ ИАЭ им. И.В. Курчатова. - М., 1984.

100. Оценка и учёт технологической щепы. Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств// Оценка качества и учёт лесоматериалов: учебное пособие/ В.П. Полищук [и др.]. - СПб.: СПб ГЛТА, 2011. - 132 с.

101. Пат. 2046083 Российская Федерация. Бункер для трудно сыпучих материалов. /А.С. Бурмистенков, А.И. Обёртышев; заявитель и патентообладатель АЧИМСХ; опубл. 1995, Бюл. № 29.

102. Патент на полезную модель № 130977. Выдан 10.08.2013, опубликован в бюл. № 22.

103. Пашнин, Е.К. Исследование процесса производства щепы в условиях лесосеки: дис. ... канд. техн. наук: специальность 05.21.01 / Пашнин Евгений Константинович. - М., 1982.- 192с.

104. Плотников, С.Н. Повышение эффективности процесса подпрессовки стружечных ковров в прессах непрерывного действия: дис. ... канд. техн. наук: специальность 05.21.05 / Плотников Сергей Николаевич. -Красноярск, 1998. - 210с.

105. Пустовалов, Г.Е. Простейшие физические измерения и их обработка/ Г.Е. Пустовалов, Е.В. Талалаева. - М.: Изд-во МГУ, 1967. - 232с.

106. Ревуженко, А.Ф. Механика упруго-пластичных сред и нестационарный анализ/ А.Ф. Ревуженко. - Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000. - 426с.

107. Редько, Н.А. Гидравлические режимы кипящего слоя древесного топлива/ Н.А. Редько, Ю.А. Пивненко, А.А. Синицын// Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы 11 -ой международной научно-технической конференции, Вологда, 3-4 декабря 2013 г. - Вологда, 2014. - С. 84-86.

108. Лесообрабатывающие цехи: учебное пособие/ А.К. Редькин [и др.]. - М.: МЛТИ, 1986.

109. Рудак, П.В. Анализ фракционного состава стружки в зависимости от режимов фрезерования древесностружечных плит/ П.В. Рудак [и др.] //Труды БГТУ, Сер. II. - Лесная и деревообрабатывающая промышленность, 2013. - С. 43-46.

110. Лесная биоэнергетика/ Ю.П. Семёнов [и др.]. - М.: Изд-во МГУЛ, 2008. -248с.

111. Семёнов, В.Ф. Влияние формы нижней части бункера на истечение материала/ В.Ф. Семёнов, Ю.А. Гейм// Механизация и электрификация соц. сел. хозяйства. - 1976. - № 1. - С. 40-41.

112. Семёнов, В.Ф. Исследование движения сыпучего тела в бункере/ В.Ф. Семёнов// Механизация и электрификация соц. сел. хозяйства. - 1977. - № 10.

- С. 27-29.

113. Семёнов, В.Ф. Влияние боковых стенок на истечение материала/ В.Ф. Семёнов, Б.М. Васькин// Механизация и электрификация соц. сел. хозяйства.

- 1978. - № 1. - С. 46-47.

114. Семенов, Ю.П. Лесная Биоэнергетика/ Ю.П. Семенов, Б. Хиллринг, Т. Штерн и другие: учебное пособие / - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. - 348 с.: ил.

115. Справочник по производству древесно-стружечных плит. /И.А. Отлев [и др.]. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1990. - 384с.

116. Технология целлюлозно-бумажного производства: справочные материалы. В 3 т. Т 1/ Сырьё и производство полуфабрикатов/ под ред. П.С. Осипова. -СПб.: ЛТА, 2002. - 420с.

117. Транспортирование щепы и сыпучих отходов [Электронный ресурс]. //Первый лесопромышленный портал [Официальный сайт]. URL: http: //www/wood/ru/ru/othod 10/html/

118. Феоктистов, А.Е. Первичная обработка древесины/ А.Е. Феоктистов, О.А. Щепотъев. -М: Лесная промышленность, 1969. - 176с.

119. ГОСТ 15815-83. Щепа технологическая. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 7с.

120. Щербаков, Е.Н. Количественная оценка на лесосеке дополнительных древесных ресурсов. /Е.Н. Щербаков, С.П. Карпачёв//Лесопромышленник.-4(40). - 2011. - С. 15.

121. Эпик, А.В. Экономические и технологические аспекты биоэнергетических проектов в Украине. /А.В. Эпик, С.М. Чаплыгин, Е.Н. Олейник// Казантип-Эко-2011: сб. тр. - Харьков: «НТМТ», 2011. - С. 147-154.

122. Beavers G.S., Sparrow E.M., Rodenz D.E. Influence of bed size on the flow characteristics and porosity of randomly packed beds of spheres. - Frans., ASME, 1973.- v.40, №3.- p. 655.

123. Bedenig D. Untursucnungen zum Strömungsverhalten eines Kugelhaufens im Core eines Kugelhaufenreaktors. Dissernation Technische Hochschule. -Wien.: EUROATOV, 1966. - № 3284 d. - 171 s.

124. Broersma G. Combined shear street pressure meter for dry granular materials// Int: Proc. THTR Symposium.- Jüich (Germany) Gleed D.B. Leesment H.H. Pebble bed reactor study flow visualization experiment. - Atomic Enerdy in Ausnralia, 1965. - v. 8. - p. 14-18., 1968. - p. 356-362.

125. Carman P.C. Flow of gases through porous media. - London, 1956. - 182 p.

126. Cowin S.S. A theory for the flow of granular materials//Powder Technology .1974.- v.9.- p.61-69.

127. Deutsche C. Investigation of flow mechanism of Balls a container// Department of Civil Engineering University of Melbourne Report. - 1967 - № 4. - p. 25.

128. Dresher A. O badaniu besposredniego scinania materialow rozdrobnionuch// Archiwum hudrotechniki.- 1974.- v.21, №2.- p.229-245.

129. Drucker D., Prager W. Soil mechanics and plastic analysis or limit design// Quart. Appl. Math.- 1952. - vol. 10. - p. 157-165.

130. Gatt F.C. Flow of individual pebbles in cylindrical vessels// Nucl. Eng. And Design.- 1977. - v. 42. - p. 265-275.

131. Gilles P. Zweidimensionale berechnung von Abrand und Fließverhalten in Kugelhaufenreaktoren mit gesonderten Maschnetz für den Diffusionstel// Ber. Kernfofsch.- Jülich (Germany), 1973 .- № 979 .- s. 1-62.

132. Gleed D.B. Leesment H.H. Pebble bed reactor study flow visualization experiment//Atomic Energy in Australia.- 1965. - v. 8. - p. 14-18.

133. Goodman M.A., Cowin S.L. A continuum theory for granular materials// Arch. Rat. Mech. Anal.- 1972. - v. 44. - p. 249 - 260.

134. Grammelis P., Goodwin N., Alakangas E., Haslinger W., Karampinis E. The biomass technology roadmap of the RHC-Platform: priorities for high-efficient large-scale CHP units. VGB Power. - 2014. - № 6. - p. 74-79.

135. Hill R. The mathematical theory of plasticity.- Oxford: Clarendon Press, 1956. -347 p.

136. Iwaa H., Homma T. Distribution of coordination numbers in random packing of homogeneous spheres//Powder Technol.- 1974.- v.12, №1-2.- p.79.

137. Josseling de Jung G. The double sliding free rotating model for granular assemblies// Geo technique.- 1971. - v. 21. - p. 155-163.

138. Kvapil R. Probleme der gravitationsflusses von Schuttguter// Aufbereitungs Technik. - 1964. - № 3. - S. 139-144.

139. Lawther K.R., Szomanski E. Measurement of local heat transfer from a sphere in an array// Proceedings of the third intern. heat transfer conf., Chicago. -New York, 1966.-vol.4.- p.336-343.

140. Manegold E., Engelhardt W. Pressure drop in geometrically ordered packed beds of spheres// Kolloid Z.- 1933, v.62, №3.- p. 285.

141. Marivoet J., Teodoroin P., Waje S. Mass and Heat transfer in flow of fluids through fixed and fluized beds of spherical particles//Chem. Eng. Sci.- 1974.- v.29.-p.1836.

142. Martin J., Mc. Cabe W., Monrad C. Pressure drop through stacked spheres, effect of orientation//Chem. Eng. Prog.- 1951.- vol.47, №2.- p.91.

143. Masanoby O. Coordination number and its relation to shear strength of granular material//Soils and Foundation.- 1977.- vol.17, №2.- p.29-42.

144. Mogami T., Imai G. On the failure of the granular material// Soils and Foundation.- 1967. - v. 7, № 3. - p. 1-17.

145. Mogami T. A statistical approach to the mechanics of granular materials// Soils and Foundation.-1968. - v. 63,№ 1. - p. 193-201.

146. Mott P. Properties physiques et mechaniques des grafhites nucleaires//High.-Temp.-High. Pressure.- 1973. - v. 5, № 3. - p. 347.

147. Mullines W. Experimental evidence for the stochastic theory of particle flow under gravity//Powder Technology.- 1974. - v.9, № 1. - p. 29-37.

148. Mullines W. Stochastic theory of particle flow under gravity// J. Appl. Phys.-1972. - v. 43, № 2. - p. 665-677.

149. Novosad J., Smidt K. Pressure cell for measuring normal and shear stresses// Powder Technology.- 1971. - v.4, № 2. - p. 322-327.

150. Pelletsheizungen: Teure Messung ab 2015. - Sonne Wind &Wärme, 2014. - 09. -S.12.

151. Perry M., Rothwell E., Woodfin T. Model studies of mass flow bunkers// Powder Technology.- 1976. - v.14, № 1. - p. 81-92.

152. Rausch W. Ordnungseffekte in Kügelschüttungen// Proc. THTR Symposium.-Jülich (Germany), 1968.- p.240-246.

153. Richmond O. Gravity hopper design//Mechanical Engineering. -1963. - № 1.

154. Rocke F.A. The cylindrically ordered packing of equal spheres//Powder Technology.- 1971.- v.4, №1.- p. 180-186.

155. Rose W.D. Calculations based on Kozeny-Carman theory// Geophysical Research.- 1959.- v.64.- p.103.

156. Rumpf H. On the angle of internal friction of course materials// Chemie Ing. Technik.- 1970.- Bd.42, №8.- p.539-545.

157. Smith W., Foote P., Busang P. Barne motion of a sphere and fluid in cylindrical tube// Indus. Eng. Chem.- 1954.- v.46.- p.125.

158. Scott G. Physics of flow through porous media// Nature.- 1962.- v.194.- p. 956. Slichter C.S. Theoretical investigation on the motion of ground waters// U.S. Geol. 1897/98, part 2.- p.295.

159. Struhar L., Hlavacka V. Incompressible potential flow about axially symmetric bodies in ducts// Zdravot. techn. a vozduhotech.- 1974.- v.17., №5.- p. 277.

160. Suzuki A., Tanaka T. Der Einfluß von Schwerkraft auf das Ausfließen kochäsive Schüttgutes aus Bunkern// Aufbereitungs Technik.- 1973. - B. 12, №11. - s. 724780.

161. Tanaka T. Reibungs- und Kochäsionskrafte von Schüttgütern in Abhängigkeit von der Packungsstruktur// Aufbereitungs Technik.- 1975. - B. 16, №2. - s. 305319.

162. Tingate G.A. Parameter influencing the flov of packing of spheres in cilindricfl vessels// Nuclear Engineering and Design.- 1974. - v.30, №1. - p. 36-61.

163. Studies on heat transfer near wall surface in packed beds/ Tory E. [et al.]// Can. J. Chem. Eng.- 1973.-v.37.- p.724.

164. Wadsworth J. Experimental examination of local processes in paced beds of homogeneous spheres// Reports of Canada National Research Council-Mech. Eng.-1960.-Report №MT-41.-p. 27.

165. Wagemann R. Rechenmodell AVR-70// Vortrag Reaktortagung.- Bohn, 1971.-s.9-42.

166. Welschof G. Beitrag zur Messung der Auslaufmehge korniger Guter mit Binder und Disen. Landtechn// Forschung. -1972. - vol. 11, № 5D. - S. 138-141.

unit One; // Модуль решения уравнения для вихревой функции interface

const n = 100; // Количество точек дискретизации по оси 0r m = 100; // Количество точек дискретизации по оси 0z Hz = 1; // Высота бункера по оси 0z D = 1; // Диаметр бункера

h = Hz/2; // Расчетная высота цилиндрической части бункера tg = 1.732; // Тангенс угла наклона конической части бункера

type

Ar = array [0..n] of Double; // Массив точек дискретизации по оси 0r Az = array [0..m] of Double; // Массив точек дискретизации по оси 0z Arz = array [0..m] of Ar; // Массив узловых точек вихревой функции

var u : Arz; r, dr : Ar; z : Az;

{ Функция итерационного вычисления центральной точки 5-ти точечной схемы конечно-разностного представления уравнения Лапласа для вихревой функции} function Iter(u : Arz; r,dr : Ar; dz,eps : Double) : Arz;

{ Функция формирования границы области интегрирования для вихревой функции}

function Bound(x : Double) : Double;

{ Процедура присвоения начальных значений и определения граничных условий для вихревой функции. В процедуре формируются шаги по координатм 0z и 0r} procedure Init(var z : Az; var r,dr : Ar; var u : Arz; var dz : Double);

implementation

function Bound(x : Double) : Double;

var c : Double;

begin

c:=3*H/4;

if t < c then Result:=D/2

else Result:=D/2-tg*(x-c);

end;

{Функция Iter вызывается после процедуры Init. В ней реализован алгоритм решения 5-ти точечной схемы дискретизации методом релаксации. Точность вычисления определяется параметром eps по равномерной норме для матрицы решения}

function Iter(u : Arz; r,dr : Ar; dz,eps : Double) : Arz; var ij : integer; a,b,t : double; v : Arz; begin t:=0; repeat

for i := 1 to Pred(m) do for j := 1 to Pred(m) do begin

a:=Sqr(dr[j]/dz); b:=1+a;

v[i,j]:=(2*r[j]-dr[j])/(4*r[j]*b)*u[i+1,j]+(2*r[j]+

dr[j])/(4*r[j]*b)*u[i+1,j]+a/b*(u[i,j+1]+u[i,j-1]); c:=abs((v[i,j]-u[i,j)/u[i,j); if c > t then t:=c; end; until t < eps; Result:=v; end;

{ Процедура Init запускается первой. В ней формируются начальный массив узловых точек для векторной функции, постоянный шаг по координате 0z и переменный шаг по координате 0r. Кроме того формируются вектора узловых точек по координатам 0z, 0r}

procedure Init(var z : Az; var r,dr : Ar; var u : Arz; var dz : Double);

var i,j : integer;

begin

dz:=Hz/m;

for i := 0 to m do z[j]:=dz*j;

for i := 0 to n do

begin

dr[i]:=Bound(z[j])/n; r[i]:=dr[i]*i;

for j := 0 to Pred(m) do u[i,j]:=0; u[i,m]:=1; end; end;

end.