ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕХАНИКИ СМЕШИВАНИЯ ЧАСТИЦ В ПРОЦЕССЕ ПОВТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНА

Введение. В дорожном строительстве с целью экономии ресурсов во многих странах мира используется метод повторного применения сырья. Для повторной переработки асфальтобетона используются такие машины, как рециклеры. Долговечность дорожного покрытия напрямую зависит от качества асфальтобетонной смеси. Очень большую роль в получении однородности вещества, получаемого в процессе производства смеси, играет процесс механического перемешивания. Для понимания процесса и влияния на него необходимо изучить основной механизм и методику перемешивания. Целью работы является получение графической зависимости мощности, затрачиваемой на перемешивание и однородность получаемой смеси, выраженной критерием Рейнольдса, которая позволит выбрать оптимальную конструкцию смесительного органа рециклера.

Материалы и методы. Для изучения и описания процесса перемешивания асфальтобетонной смеси необходимо прибегнуть к применению основных законов гидродинамики. А для решения уравнений удобно использовать теорию подобия.

Результаты. В описании процесса механического перемешивания смеси асфальтобетона в камере рециклера рассмотрена мощность, потребляемая смесителем и необходимая для получения требуемого качества смеси. Выявлено требуемое число оборотов мешалки для приготовления суспензий и эмульсий с учетом обеспечения энергоэффективности процесса смешения.

Обсуждение и заключение. В процессе преобразований основных уравнений гидродинамики выявили основные уравнения механического перемешивания среды, в зависимости от используемой мощности, и построили график зависимости мощности затрачиваемой на перемешивание и критерия Рейнольдса для основных геометрических параметров смесительных органов.

1. Елизаров В.В., Елизаров Д.В., Камалиев Т.С. Модель массопереноса в процессах жидкостной экстракции в аппаратах с перемешиванием // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2013.№3. С. 42–44.

2. Балагуров И.А., Мизонов В.Е., Berthiaux H., Gatumel C. Влияние пристеночного эффекта на вибрационное смешивание дисперсных материалов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. №2. С. 58–62.

3. Брутян М.А., Голубкин В.Н., Крапивский П.Л. Об уравнении Бернулли для осесимметричных течений вязкой жидкости // Ученые записки ЦАГИ. 1988. Т. 19. № 2. С. 98–100.

4. Макаров К.А. О физическом смысле числа Рейнольдса и других критериев гидродинамического пособия // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014.№ 1 (25). С. 12.

5. Мирошниченко К.К. Использование геометрического моделирования при проектировании смесителей телескопической конструкции // Наука та прогрес транспорту. 2015. №4(58). С. 190–197.

6. Титов А.Ю. Конструкционные предпосылки модернизации лопастных смесителей // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. №1(63). С. 77–79.

7. Несмеянов Н.П., Почупайло Б.И., Дмитриенко В.Г., Бражник Ю.В., Матусов М.Г. Методики расчета рациональных параметров рабочих органов смесителей принудительного действия // Фундаментальные исследования. 2016. №2–3. С. 503–508.

8. Балагуров И.А., Мизонов В.Е., Berthiaux H., Gatumel C. Влияние пристеночного эффекта на вибрационное смешивание дисперсных материалов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. №2. С. 58–62.

9. Romanovich, A.A., Romanovich, M.A., Belov, A.I., Chekhovskoy, E.I. Energy-saving technology of obtaining composite binders using technogenic wastes // Journal of Physics: Conference Series. 2018. v. 145, pp. 576–581.

10. Юдин К.А. Харин Н.П. Проектирование смесителя с двунаправленным вращательным воздействием на материал // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2016. №4. С. 66–67.

11. Герасимов М.Д., Воробьёв М.Д., Герасимов Д.М. Математическая модель двухступенчатого вибрационного механизма // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 2. С. 195–201.

12. Демиденко Н.Д., Кулагин В.А., Шокин Ю.И., Ли Ф.-Ч. Тепломассообмен и суперкавитация: монография. Новосибирск: Изд-во «Наука». 2015. С.436.

13. Парамонова М.С. Общие методы моделирования процессов смешения сыпучих материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 12. С. 582–584.

14. Коновалов В.В., Сарафанкина Е.И., Фомина М.В. К вопросу моделирования конструкции смесителя периодического действия // Научно-методический электронный журнал концепт. 2016. №Т.11. 3721–3725.

15. Ворожцов О.В. Гомогенизация вязких жидкостей в резервуарах-отстойниках под воздействием затопленной полуограниченной струи, истекающей из плоского отверстия // Вестник Псковского государственного университета. Серия: Экономические технические науки. 2014. № 5. С. 135–141.