ЧИСЕЛЬНИЙ АНАЛІЗ ТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ В ДВОШНЕКОВОМУ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОМУ ГІДРОЛІЗЕРІ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ ПОБІЧНИХ ПРОДУКТІВ ПТАХІВНИЦТВА

DOI: https://doi.org/10.15276/eltecs.34.110.2021.10
Ключові слова: : кератинова сировина, гідротермічний гідроліз, рівняння Максвелла, закон Фур'є, магнітна індукція, тепловий розрахунок

Анотація

Промислова переробка побічних продуктів птахівництва - важливе завдання, що вимагає значних витрат енергії. Технологія гідротермічної переробки в двошнековому електромеханічному гідролізері покликана вирішити проблему високих енерговитрат на переробку. Зважаючи на складність конструкції двошнекового електромеханічного гідролізера доцільно мати повне уявлення про його характеристики ще на етапі попереднього проектування. У статті представлена кінцевоелементна модель двуошнекового електромеханічного гідролізера для чисельного аналізу теплового стану обладнання. Математична модель побудована з використанням фізики електромагнітних полів, теплообміну в твердих тілах і мультифізичного зв'язку - електромагнітний нагрів в частотноперехідної області дослідження. Фізика магнітних полів описується рівняннями Максвелла. Рівняння теплопередачі відповідають диференціальної формі закону Фур'є. Результати моделювання представлені у вигляді тривимірного зображення щільності розподілу магнітного поля, просторових зображень температури, об'ємної щільності електричних втрат, графічних залежностей температури і щільності струму. З результатів моделювання видно, що в межах довжини пакета статора середнє значення щільності розподілу магнітного поля на поверхні феромагнітного ротора становить 0,5 Тл. У зазорі між статорами феромагнітного ротора це значення становить 0,15 Тл. Максимальне значення щільності струму на поверхні феромагнітного ротора становить 1,5  106 А/м2 , мінімальне 0,1  106 А/м2 , для верхньої межі гвинтовий обмотки феромагнітного ротора ці значення становлять 2,1  105 А/м2 і 0,6  105 А/м 2 відповідно. Максимальна температура феромагнітного ротора протягом 30 хвилин моделювання становить 211,83 °C, мінімальна 187,25 °C відповідно. За результатами моделювання встановлено, що феромагнітний ротор двошнекового електромеханічного гідролізера досягне температури, необхідної для гідролізу пухо-пір'яного сировини, за 25 хвилин.

Біографії авторів

Stanislav Kovalchuk, Національний університет біоресурсів і природокористування України

 аспірант кафедри електротехніки, електромеханіки та електротехнологій.

Nikolay Zablodskiy, Національний університет біоресурсів і природокористування України

доктор технічних наук, професор кафедри електротехніки, електромеханіки та електротехнологій

Andrii Zhyltsov, Національний університет біоресурсів і природокористування України

 доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри електротехніки, електромеханіки та електротехнологій

Roman Chuenko, Національний університет біоресурсів і природокористування України

кандидат технічних наук, доцент кафедри електротехніки, електромеханіки та електротехнологій

Volodymyr Gritsyuk, Харківський національний університет радіоелектроніки

кандидат технічних наук, доцент кафедри кафедри комп’ютерноінтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки 

Опубліковано
2021-09-03
Номер
№ 34(110) (2021): Електротехнічні та комп'ютерні системи
Розділ
Моделювання динамічних систем