Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1 Пневмомеханическое шелушение зерна крупяных культур . 10
1.1.1 Показатели эффективности процесса шелушения . 10
1.1.2 Конструктивно-технологические схемы шелушильных машин 11
1.1.3 Принцип работы пневмомеханических шелушителей . 15
1.1.4 Актуальные проблемы теории пневмомеханического шелушения 18
1.2 Особенности гречихи как предмета шелушения 20
1.2.1 Значение гречихи как сырья для переработки 20
1.2.2 Физико-технологические свойства зерна гречихи . 21
1.3 Методы моделирования газодисперсных потоков 28
1.3.1 Уравнения движения газа 28
1.3.2 Методы численного моделирования турбулентности . 30
1.3.3 Уравнения движения дисперсной фазы 33
1.4 Методы моделирования процессов деформации и разрушения 35
1.4.1 Методы механики сплошной среды. Метод конечных элементов 35
1.4.2 Дискретные сеточные модели 38
1.4.3 Бессеточные методы 40
1.4.4 Метод дискретных элементов. Методы молекулярной динамики 42
1.5 Задачи исследования 43
2 Программа и методика исследований 46
2.1 Программа исследований 46
2.2 Методика разработки имитационной модели процесса пневмомеханического шелушения 47
2.3 Методика экспериментальных исследований 49
2.3.1 Методика исследований зерна гречихи на сжатие (калибровочный эксперимент) 50
2.3.2 Методика экспериментального определения скорости движения и коэффициента восстановления зерна гречихи (контрольный эксперимент) 54
2.3.3 Методика определения влажности зерна гречихи 57
2.3.4 Методика планирования вычислительных экспериментов 58
2.3.5 Методика производственных испытаний 59
2.4 Средства моделирования и программное обеспечение вычис
лительных экспериментов 61
Разработка модели процесса пневмомеханического шелушения зерна гречихи 63
3.1 Математическая модель движения воздушно-зерновой смеси 64
3.2 Теоретические основы модели шелушения зерна гречихи 81
3.3 Компьютерные программы для исследования шелушителя пневмомеханического типа 92
3.4 Структурная схема модели процесса пневмомеханического шелушения зерна 96
Результаты экспериментальных исследований и их анализ 99
4.1 Параметры движения воздушно-зерновой смеси в бросковом вентиляторе 99
4.1.1 Связь между скоростью зерновых частиц и частотой вращения 99
4.1.2 Численное моделирование движения воздушно-зерновой смеси в бросковом вентиляторе 105
4.2 Параметры движения воздушно-зерновой смеси в шелушильной камере 108
4.3 Исследование процесса взаимодействия зерна с рабочими органами шелушильной установки 114
4.3.1 Экспериментальное определение коэффициента восстановления зерна гречихи 114
4.3.2 Численное моделирование процесса взаимодействия зерна с рабочими органами шелушильной установки 118
4.4 Обоснование параметров и режимов работы пневмомеханических шедушителей на основе вычислительных экспериментов 127
4.5 Результаты производственных испытаний пневмомеханического шелушителя 131
5 Рекомендации производству и экономическая эффективность 134
5.1 Технико-экономическая оценка пневмомеханического шелушителя 134
5.2 Практические рекомендации 141
5.2.1 Рекомендации производству 141
5.2.2 Рекомендации по расчету шелушителей пневмомеханического типа 142
Выводы 145
Литература 147
