Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Т. 22, N 2

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ / ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION Аграрная наука Евро - Северо - Востока / 278 Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(2):278-286 М Е Х А Н И З А Ц И Я , Э Л Е К Т Р И Ф И К А Ц И Я , А В Т О М А Т И З А Ц И Я / MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.278-286 УДК 637.116 Исследование режима течения жидкости при промывке молокопровода © 2021. Р. А. Мамедова ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», г. Москва, Российская Федерация Целью исследования данной работы являлось определение изменения объема жидкостной пробки при движении в молокопроводе, что позволило вычислить первоначальную длину жидкостной пробки и соответ- ственно определить длину воздушной пробки, это предоставило возможность управлять клапаном впуска жидко- сти и воздуха во время циркуляционной промывки доильного оборудования с молокопроводом и способствовало образованию устойчивого пробкового режима потока воды во время промывки. В данной статье рассмотрены во- просы образования волнового и пробкового режимов течения в молокопроводе в зависимости от степени заполнения и касательного напряжения на поверхности фаз. В результате получены кривые зависимости, которые показывают, что при степени заполнения молокопровода жидкостью от 0,4d до 0,6d вероятность образования пробок снижается. Про- ведены математические расчеты определения потери объема жидкостной пробки при движении в молокопроводе с использованием теории пограничного слоя. В результате получены кривые времени впуска воды и воздуха в систему в зависимости от протяженности и диаметра молокопровода. Данные инженерные методы расчета позволяют зада- вать параметры работы клапана впуска воды и воздуха в систему во время промывки. Для расчета параметров часто применяемых в доильном оборудовании труб с внутренним диаметром 48, 63, 70 и 98 мм написана программа на базе языка программирования Delphi. Приведен пример расчета времени открытия и закрытия клапана впуска воды и возду- ха во время промывки молокопровода с внутренним диаметром трубы 48 мм протяженностью 120 м и давлением в системе 48 кПа. Экспериментальные исследования подтвердили достоверность расчетов, потеря длины жид- костной пробки для молокопровода Ø50,8 мм составляет в среднем 5 см на 1 метр пути. Ключевые слова: трехходовой клапан, касательное напряжение, расслоенный режим, жидкостная пробка, пограничный слой Благодарности: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (тема № 0581-2019-0009). Автор благодарит рецензентов за вклад в экспертную оценку работы. Конфликт интересов : автор заявил об отсутствии конфликта интересов. Для цитирования: Мамедова Р. А. Исследование режимов течения жидкости при промывке молокопровода . Аграрная наука Евро - Северо - Востока. 202 1;22(2):278-286 . https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.278-286 Поступила : 24.02.2021 Принята к публикации : 31.03.2021 Опубликована онлайн : 19.04.2021 Research of the fluid flow regime during the milk pipeline washing © 2021. Ravza A. Mamedova Federal Scientific Agroengineering Center VIM, Moscow, Russian Federation The aim of the research was to determine the change in the volume of fluid slug moving in the milk pipeline for calculat- ing the initial length of the fluid slug and thus the air slug length. This allows to control the fluid and air inlet valve during circu- latory washing of milking equipment with milk line and provides a stable plug flow during washing. The article deals with the problems of formation of a wave flow and plug flow regime in a milk line in dependance to the degree of filling and shear stress on the surface of the phases. As the result, the dependence curves have been obtained. They show that when the degree of filling the milk line with liquid is from 0.4d to 0.6d, the probability of slug formation decreases. To determine the loss of a fluid slug volume moving in a milk line, mathematical calculations with the use of the boundary layer theory have been carried out. As the result, the curves of the time of fluid and air intake into the system depending on the length and diameter of the milk pipeline have been obtained. These engineering calculation methods allow to set the operating parameters of the valves for fluid and air inlet into the system during washing. To calculate the parameters of pipelines with an internal diameter of 48, 63, 70 and 98 mm often used in milking equipment, a Delphi-based program was written. The article provides an example of calculating the time of opening and closing the valve for the inlet of fluid and air during washing for a milk line with 48 mm pipe diameter, 120 m length and pressure in the system of 48 kPa. Experimental studies have confirmed the reliability of the calculations, the loss of the liquid plug length for the milk pipeline Ø50. 8 mm is on average 5 cm per 1 meter of the fluid path. Key words: three-way valve, shear stress, stratified mode, fluid slug, boundary layer ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ/ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека