DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2026-12-03-192-199

УДК 532.529

Ватагин А.А., Лебедев А.Е., Холодкова А.И., Гуданов И.С., Долгин Д.С.
Модель дисперсного потока для щеточного разбрасывателя
В статье представлена математическая модель процесса разбрасывания сыпучих материалов щеточным разбрасывателем, который может быть использован в составе смесительных устройств для уменьшения сегрегации смеси. Особенностью конструкции разбрасывателя является наличие эластичных элементов разной длины, расположенных рядами и чередующимися в окружном направлении барабана. Это оказывает положительное влияние на основные параметры распределения создаваемого потока, такие как его форма и структура. При моделировании учтено расширение потока в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Получены аналитические выражения для описания распределения числа частиц по высоте и ширине потока. Проведен анализ влияния основных параметров разбрасывающего агрегата, в частности, скорости вращения, на форму кривых распределения частиц. При математическом моделировании был использован стохастический подход в силу наличия большого количество случайных факторов, оказывающих влияние на движение частиц в потоке. Полученный математический аппарат и зависимости могут быть полезны при проектировании и модернизации смесительного оборудования, предназначенного для работы с сыпучими средами.
Ключевые слова: математическое моделирование, сегрегация, щеточный разбрасыватель, дисперсный поток, сыпучая среда.

Vatagin A.A., Lebedev A.E., Kholodkova A.I., Gudanov I.S., Dolgin D.S.
Dispersed flow model for a brush dispenser
The article presents an innovative design of a brush spreader that can be used to reduce segregation during the mixing of bulk materials. Segregation leads to an uneven distribution of particles based on their size, which is a problem in agriculture, road construction, and industry. The design features elastic spreader elements arranged in rows and alternating in the circumferential direction of the drum. This arrangement has a positive effect on the main parameters, such as the shape and structure of the resulting dispersed flow. For the presented model, a mathematical description of the shape of the expanding flow in two mutually perpendicular planes is provided. Calculation schemes are presented. Expressions are obtained to describe the flow of particle distribution in height and width. The influence of the main parameters of the unit, particularly the rotational speed, on the shape of the particle distribution curves is analyzed. The dependence of the distribution of particle numbers by scattering angles on the rotational speed of the brush spreader is established. In mathematical modeling, a stochastic approach was used due to the presence of a large number of random factors that affect the movement of particles in the flow. The resulting mathematical apparatus and dependencies can be useful in the design and modernization of equipment designed for working with loose media.
Key words: mathematical modeling, segregation, brush spreader, dispersed flow, loose medium.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.