Vliv koeficientu tření na proces homogenizace granulárního materiálu v cylindrickém mixeru se dvěma zkosenými lopatkami

Kód výsledku v IS VaVaI

RIV/44555601:13440/19:43895395 - isvavai.cz

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vliv koeficientu tření na proces homogenizace granulárního materiálu v cylindrickém mixeru se dvěma zkosenými lopatkami

Popis výsledku v původním jazyce

Cílem tohoto příspěvku je představit výsledky počítačové simulace procesu homogenizace granulárního materiálu metodou diskrétních prvků (DEM). Míchání přibližně 42 tisíc sférických částic o průměru 2 mm a hustotě skla bylo provedeno v pracovní oblasti cylindrického mixeru pomocí tyčového míchadla se dvěma zkosenými lopatkami pro axiální a radiální počáteční konfigurace částic. Parametrický prostor tvoří různý koeficient tření v rozmezí od 0.05 do 0.9 a otáčivá frekvence v rozsahu od 15 do 540 ot/min. Důležitou přidanou hodnotou této práce je rozklíčování chování granulárního systému pomocí inženýrské metodologie vyhodnocování dat, při které se využívá například transformace Lagrangeova přístupu na Eulerův popis transportu granulárního materiálu a rovněž analýza silového napětí mezi částicemi v systému. Výsledky ukazují významný vliv koeficientu tření na celkovou dynamiku granulárního materiálu. Vyšší koeficient tření se projevuje výrazným nárůstem normálového silového působení v systému. Vyšší koeficient tření dále zpomaluje tangenciální pohyb částic, ale naproti tomu pohyb částic v radiálním a axiálním směru roste. Tento efekt se projevuje tvorbou tzv. sekundárních toků, které podporují homogenizaci. Úroveň homogenizace byla vyhodnocena indexem míchání.

Název v anglickém jazyce

The effect of the friction coefficient on the process of the granular material homogenizationin a cylindrical mixer with two opposed flat blades

Popis výsledku anglicky

The aim of this paper is to present the results of computational simulations of the process of the granular material homogenization by using the Discrete Element Method (DEM). The mixing of approximately 42000 spherical particles with 2 mm diameter and glassdensity was performed in the working area of the cylindrical mixer by using the stirrer with two opposed flat blades for axial and radial initial particle configurations. The parametric space consists of the different coefficient of friction in the range of0.05 to 0.9 and the blades rotational speed was varying from 15 to 540 rpm. An essential benefit of this paper is the analysis of the granular material behavior by the transformation of the Lagrange approach to Euler's description as well as the analysis offorce stress between particles in the system. The results show a significant influence of the coefficient of friction on the dynamics of the system. A higher coefficient of friction supports a significant increase of the normal force acting in the system.The higher coefficient of friction further reduces the tangential movement of the particles, but on the other hand the movement of the particles in the radial and axial directions increases. This effect results in the formation of so-called secondary flowsthat supports the homogenization. The level of homogenization was evaluated by the mixing index.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20402 - Chemical process engineering

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Sborník příspěvků EVM 2019

ISBN

978-80-7561-185-7

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

10

Strana od-do

"nestrankovano"

Název nakladatele

Fakulta strojního inženýrství UJEP

Místo vydání

Ústí nad Labem

Místo konání akce

Ústí nad Labem

Datum konání akce

12. 6. 2019

Typ akce podle státní příslušnosti

CST - Celostátní akce

Kód UT WoS článku

—