Исследование процесса гравитационного выгружения черенков энергетической ивы в условиях статических и динамических сводообразований

Abstract

Одним из перспективных источников возобновляемой энергии является энергия биомассы, которая владеет большим потенциалом для наращивания объемов культивированием таких куль-тур как энергетическая ива. Посадка ивы осуществляется машинами, в которых посадочный ма-териал подается вручную, что существенно ограничивает возможности повышения эффективно-сти агрегатов. При создании автомата посадки такого материала возникла задача скоростной и точной подачи черенков, что привело к поиску путей обоснования движения черенков при вы-грузке из накопительной емкости. В работе предлагается рассмотреть способ автоматизации по-садки путем гравитационного выгружения посадочного материала из щелевых бункеров. Из прак-тики функционирования бункеров известно, что главным препятствием осуществления истечения кусковых материалов является явление сводообразования, которое, прерывая естественное ис-течение материалов, отрицательно влияет на их расходные характеристики. Исследование про-цесса выгружения и формы образовавшихся сводов говорит о том, что в случае с таким матери-алом, как черенки энергетической ивы, кроме общих причин образования сводов и закономерно-стей формирования их формы возникают еще и другие. Особенностью черенков ивы есть их стержнеобразная форма, что усложняет сводообразование, и вызывает такие дополнительные условия и факторы как перекосы черенков в слое, неравномерность их защемления по длине и т.п. Исходя из полученных характеристик движения предлагается рассматривать массив черенков при их выгружении как несжимаемую двухфазную псевдожидкость, в которой черенки являются дискретной компонентой, а воздух заполняющий пространство между ними выступает газообраз-ной составной. При таких допущениях процесс выгрузки можно рассматривать с точки зрения мно-гофазных систем и к движению черенков применять уравнение Навье-Стокса. Использование по-лученных данных в дальнейших исследованиях сделает возможным более полно учитывать все факторы, возникающие в процессе выгружения и сводообразования, что важно при изучении и совершенствовании данного процесса.