ЭлБиб

40 / 58

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2017
40
УДК 633.421
Рео- и гидродинамика зерновых суспензий. Экспериментальное исследование
течения зерновых суспензий в трубах
Д-р техн. наук А.Г. Новоселов,
канд. техн. наук Ю.Н. Гуляева,
Ю.Л. Малахов,
А.А. Смирнов,
Университет ИТМО
191002, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Канд. техн. наук А.В. Чеботарь,
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
Определяли коэффициенты динамической вязкости и гидродинамических параметров
суспензионных потоков с целью разработки новых машинно-аппаратурных схем, реализующих
различные технологии производства продуктов микробиологического синтеза. Исследовали
водно-зерновые суспензии, приготовленные на основе ячменного зерна, с гидромодулем 1:4; 1:3,5;
1:3 и 1:2,5. Диапазон температур варьировался от 20 до 90°C при определении коэффициентов
динамической вязкости в реологических и от 20 до 80оС в гидродинамических экспериментах.
Реологические исследования, проводившиеся на ротационном вискозиметре марки RHEOTEST
RN 4.1 SE, показали, что течение водно-зерновых суспензий подчиняется степенному закону,
характерному для псевдопластичных жидкостей. Представлены графические и математические
зависимости для расчета коэффициента динамической вязкости в зависимости от температуры,
скорости сдвига для всех исследованных гидромодулей. Гидродинамические исследования
выполнены на специально созданной экспериментальной установке. Впервые получены
графические и математические зависимости для расчета коэффициента трения по длине λ .
Рассчитаны параметры консистентных кривых течения и построены сами консистентные кривые
водно-зерновых суспензий. Показано, что консистентные кривые можно разбить на три
характерные зоны, границы которых определяются величиной температуры и гидромодулем.
Ключевые слова: гидродинамика; водно-зерновая суспензия; гидравлические сопротивления; трубопровод;
коэффициент трения; число Рейнольдса.
DOI: 10.17586/2310-1164-2017-10-2-40-49
Rheo- and hydrodynamics of water-grain suspensions. Experimental study of the grain
suspensions flow in pipes
. Aleksandr G. Novoselov,
Ph.D. Juliya N. Gulyaeva ,
Yuri L. Malakhov,
Artem A. Smirnov,
ITMO University
9, Lomonosov str., St. Petersburg, 191002, Russia
Ph.D. Anastasia V. Chebotar,
St. Petersburg State Institute of Technology
26, Moskovsky ave., St. Petersburg, 190013, Russia
The article deals with the task of flow of water-grain suspension through the coefficients of dynamic
viscosity and hydrodynamic parameters of suspension flows were determined with the aim of developing
new machine and instrument circuits implementing various technologies for the production
of microbiological synthesis products. Water-grain suspensions prepared on the basis of barley grain
were studied with a hydromoduleof 1:4; 1:3.5; 1:3, and 1:2.5. While determining the dynamic viscosity
coefficients in rheological experiments the temperature range variedbetween 20 and 90°C and in
hydrodynamic ones – between 20 and 80°C. Rheological studies carried out at RHEOTEST® RN 4.1 SE
rotary viscomer showed that the flow of water-grain suspensions followthe power law characteristic
forpseudoplastic liquids. Graphical and mathematical dependences for calculating the dynamic viscosity
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека