Исследование процессов смешивания в гидросмесителе с новым рабочим органом для производства качественных кладочных растворов

В настоящее время повышается значимость приготовления высококачественных строительных растворов, применяемых при строительстве домов, отделке зданий, сооружений и др. Их качество зависит от пластичности и водоудерживающей способности (не менее 90 %), поэтому при получении строительных растворов необходимо создать условия для обеспечения требуемых свойств. Разработан и исследован новый рабочий орган в комплекте с разрушающими перегородками. Построены их цифровые модели для гидродинамического моделирования и статического анализа перемещений и напряжений методом конечных элементов с использованием CAD/CAE-систем. Получены модели взаимодействия элементов гидросмесителя при отсутствии и наличии разрушающей перегородки для различных значений коэффициента загрузки и частоты вращения рабочего органа. Для кладочных растворов рекомендовано использовать Г-образную перегородку при коэффициенте загрузки 0,7 и частоте вращения рабочего органа 300 мин^–1, повышение которых приведет к необоснованным затратам электроэнергии при одинаковых времени смешивания и производительности. Наличие разрушающей перегородки дает возможность организовать упорядоченные циркуляционные потоки кладочного раствора в области вращения рабочего органа и вихревые потоки материала выше уровня загрузки. Полученные результаты моделирования гидросмесителя могут быть применены в различных областях промышленности.
EDN: THDIOC, https://elibrary/thdioc

Литература

[1] Рахметов А.Ж., Темербаева Ж.А. Кладочные растворы на основе композиционных вяжущих. Вестник науки, 2019, т. 3, № 5, с. 366–371. EDN: TSTIKP

[2] Михайлова К.В., Масленникова Л.Л. Теплоизоляционный кладочный раствор с использованием золы от сжигания древесины. Инновационные технологии в строительстве и геоэкологи. Мат. VII Межд. науч.-практ. интернет-конф. Москва, Спутник+, 2020, с. 22–25.

[3] Гуденко О.В., Лозовая С.Ю. Моделирование рабочего процесса турбулентного смесителя периодического действия. Сб. мат. 77-й всеросс. науч.-тех. конф. студентов, магистрантов и аспирантов с межд. участием. Ч. 2. Ярославль, ЯГТУ, 2024, с. 101–104.

[4] Бабаев З.К., Мадаминов Д.К. Кладочный раствор с повышенным коэффициентом сцепления для кладки стен из силикатного кирпича. Universum: технические науки, 2021, № 1–2, с. 63–68, doi: https://doi.org/10.32743/UniTech.2021.82.1-2.63-68

[5] Халюшев А.К., Калатурская Т.А., Ельшаева Д.М. и др. Методика расчета рациональных геометрических параметров и режимов работы турбулентного смесителя для эффективного приготовления пенобетонной смеси. Вестник ВСГУТУ, 2021, № 3, с. 46–53, doi: https://doi.org/10.53980/24131997_2021_3_46

[6] Нагорский В.В., Моргун Л.В., Богатина А.Ю. Эксплуатационные достоинства применения турбулентных смесителей в технологии пенобетонов. Химия, физика и механика материалов, 2019, № 1, с. 14–24.

[7] Капранова А.Б., Бакин М.Н., Верлока И.И. и др. Способы описания движения твердых дисперсных сред в различных плоскостях для сечений смесительного барабана. Вестник ТГТУ, 2015, т. 21, № 2, с. 296–304, doi: https://doi.org/10.17277/vestnik.2015.02.pp.296-304

[8] Евграфов А.Н., Петров Г.Н. Геометрия и кинематика механизма турбулентного смесителя. Современное машиностроение. Наука и образование, 2013, № 3, с. 701–708.

[9] Григор А.С., Марков В.А. Каскадный барабанный смеситель непрерывного действия для приготовления формовочных смесей. Ползуновский альманах, 2011, № 4–1, с. 75–77.

[10] Марков В.А., Шнейдер А.А., Григор А.С. Смеситель селективного перемешивания формовочных смесей. Литейное производство, 2015, № 7, с. 38–40.

[11] Почеревин А.В. Планетарный лопастной смеситель для смешивания дисперсных материалов с вязкими средами. Управление инновациями: теория, методология, практика, 2015, № 14, с. 102–106.

[12] Конев А.Ю., Глазков А.Ю., Хольшев Н.В. и др. Методика и результаты моделирования в «FLOW SIMULATION» «SOLIDWORKS 2018» процесса обтекания лопатки смесителя кормов. Наука в центральной России, 2023, № 6, с. 93–101, doi: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-6-93-101

[13] Багоутдинова А.Г., Золотоносов Я.Д., Шемелова О.В. Моделирование процессов гидродинамики и теплообмена в каналах сложной конфигурации с помощью программного модуля SOLIDWORKS FLOW SIMULATION. Вестник Казанского технологического университета, 2014, № 14, с. 199–201.

[14] Lozovaya S.Y., Fadin Y.M., Gavrilenko A.V. et al. Simulation of the cement loading movement in the chamber of a pneumatic chamber pump. In: Digital technologies in construction engineering. Springer, 2022, pp. 337–344, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-81289-8_43

[15] Lozovaya S.Y., Bogdanov N.E., Lozovoy N.M. et al. Optimization of mixing-crushing device design using CAE-analysis. In: Digital technologies in construction engineering. Springer, 2022, pp. 233–241, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-81289-8_30