Search

Statičke mešalice se koriste za mešanje pre glavnog procesa mešanja, čime se značajno smanje vreme mešanja i potrošnja energije. U ovom radu, prikazana je upotreba metode diskretnih elemenata (engl. Discrete Element Method - DEM) na modelovanje mešanja granula u različitim konfiguracijama statičkih mešača (korišćene su različite Komax i Ross konfiguracije za mešanje). Za modelovanje protoka fluida primenjena je metoda numeričke mehanike fluida (engl. Computational Fluid Dynamic - CFD), korišćenjem Ojlerovog dvofaznog modela. Povezivanjem rezultata ove dve metode dobija se pouzdan, dovoljno tačan i adekvatan model koji daje rezultate koji odgovaraju eksperimentalnim merenjima. Statičke mešalice se široko koriste u industiji prerade hrane, farmaceutskoj ili hemijskoj industriji. Ovaj tip mešalice se koristi uglavnom kao predmešač, pre glavnog mešanja, pri čemu se značajno smanjuje vreme mešanja i štedi energija. Za potrebe ovog rada, napravljene su statičke mešalice tipa Ross i Komax od providnog pleksiglasa, dizajnirane u CAD paketu, napravljene korišćenjem CNC glodalice. Pošto su napravljeni elementi bili prozirni, praćenje procesa mešanja granula je bilo i vizuelno. Praćene su i analizirane trajektorije, brzine i ubrzanja čestica, u cilju procene kvaliteta procesa mešanja. Glavni cilj ovog članka je da određivanje ponašanja granula koje se gravitaciono transportuju u različitim konfiguracijama mešalica i odabir najbolje konfiguracije mešalice, uzimajući u obzir ukupnu trajektoriju granule, broj elemenata za mešanje i kvalitet dobijene smeše. Rezultati numeričke simulacije statičkih mešalica upoređeni su sa eksperimentalnim rezultatima, a kvalitet mešanja ispitivan je kriterijumom relativne standardne devijacije. Uticaji tipa mešalice i broja elemenata za mešanje na proces mešanja su proučavani analizom varijanse (ANOVA)., Static mixer is used for premixing action before the main mixing process, for significant reduction of mixing time and energy consumption. In this article, the novel numerical approach called Discrete Element Method is used for modeling of granular flow in multiple static mixer applications, while the Computational Fluid Dynamic method was chosen for fluid flow modeling. The main aim of this article is to predict the behaviour of granules being gravitationally transported in different mixer configuration and to choose the best configuration of the mixer taking into account the total particle path, the number of mixing elements and the quality of the obtained mixture. The results of the numerical simulations in the static mixers were compared to experimental results, the mixing quality is examined by relative standard deviation criterion. The effects of the mixer type and the number of mixing elements on mixing process were studied using analysis of variance (ANOVA).

The mixing process greatly influence the quality of the intermediate and/or the final product, moreover, the parameters of the mixing process and the design of used equipment have a strong impact on mixing efficiency, the quality and the price of the product. In this article, Discrete Element Method is used for modeling of granular flow in multiple static mixer applications (Komax and Ross configurations were utilized). Computational Fluid Dynamic method was chosen for fluid flow modeling, using Eulerian multiphase model. Coupling of these two methods provides reliable, sufficiently correct and adequate results of proposed model compared to experimental measurements. The aim of this article is to predict the behavior of granules in different mixer configuration and to optimize parameters of the mixing process taking into account the duration of the mixing process and the quality of mixture, as well as the price of final product., Proces mešanja veoma utiče na kvalitet krajnjeg poluproizvoda i/ili krajnjeg proizvoda, a parametri procesa mešanja i dizajn opreme veoma utiču na efikasnost mešanja, kvalitet proizvoda i cenu proizvoda. U ovom radu, prikazana je upotreba metode diskretnih elemenata (engl. Discrete Element Method - DEM) na modelovanje mešanja granula u različitim konfiguracijama statičkih mešača (korišćene su različite Komax i Ross konfiguracije za mešanje). Za modelovanje protoka fluida primenjena je metoda računske dinamike fluida (engl. Computational Fluid Dynamic - CFD), korišćenjem Ojlerovog višefaznog modela. Povezivanjem rezultata ove dve metode dobija se pouzdan, dovoljno tačan i adekvatan model koji daje rezultate koji odgovaraju eksperimentalnim merenjima. Praćene su i analizirane trajektorije, brzine i ubrzanja čestica, u cilju procene kvaliteta procesa mešanja. Dobro poznati kriterijum za kvalitet mešanja, pod nazivom relativna standardna devijacija (RSD) je korišćen za ovu svrhu. Optimizacija dimenzija i parametara mešanja u statičkoj mešalici je izvedena korišćenjem matematičkog modeliranja. Cilj ovog rada je bio da se predvidi ponašanje granulamog materijala u različitim konfiguracijama mešalica i da optimizuje parametre procesa uzimajući u obzir trajanje procesa mešanja, kvalitet mešavine i cenu finalnog proizvoda mešanja. U istraživanju je primećeno da su Komax elementi primenljiviji, u poređenju sa Ross elementima, posebno kada je visina instalacije mala. Međutim, upotreba Ross je finansijski prihvatljivija, zbog njegove jednostavnije geometrije. Dodatna pregrada sa kvadratnim otvorima, koja se postavlja na izlazu iz statičke mešalice, koristi se da bi se umirilo kretanje granula na obodu cevi, kao i da smanji segregaciju granula.

Pužni transporteri se veoma intenzivno koriste u industriji za proizvodnju i preradu hrane, plastike, mineralnih sirovina, u poljoprivrednoj proizvodnji kao i u prerađivačkoj industriji za podizanje i/ili transport rasutih materijala na kratkim i srednjim rastojanjima. Uprkos njihovoj očiglednoj konstrukcionoj jednostavnosti, sam čin transporta je veoma složen za razumevanje i konstruktori se često oslanjaju na iskustvene podatke pri konstruisanju i izradi. Osobine pužnih transportera su određene radnim uslovima (kao što su: brzinu rotacije vratila puža, ugao pod kojim je nagnut pužni transporter, nivo zapreminskog punjenja puža, itd.). U ovom radu je opisano nekoliko horizontalnih puževa, konstantne dužine koraka, pri čemu su geometrije pužnih spirala neznatno izmenjene radi ispitivanja procesa mešanja tokom transporta, korišćenjem metode diskretnih elemenata (Discrete Element Method - DEM). Ispitivani su uticaji geometrijskih izmena na osobine pužnog transportera, različita konstrukciona rešenja pužne spirale su međusobno poređena, kao i efekti geometrijskih izmena na mešanje u toku transporta. Tokom transporta u pužnom transporteru, čestice padaju sa vrha pužne spirale na prvu sledeću slobodnu površinu pužne spirale i taj segment putanje čestice može da bude iskorišćen za dopunsko mešanje materijala tokom transporta. Putanja čestice se drastično povećava ugradnjom tri dodatne zavojne površine usmerene u istom pravcu kao i pužna spirala (1458,2 mm u poređenju sa 397,6 mm u slučaju pužnog transportera sa jednom spiralom). Skraćivanjem dodatnih zavojnica, koje su usmerene u istom smeru kao i pužna spirala, unekoliko se smanjuje putanja čestice, na dužinu od 1728,8 mm (usled prekidanja zavojnice na sredini pužnog transportera). Putanja čestice se produžava na 1764.4 mm, kada se ugrade dodatne zavojne površine koje su usmerene u suprotnom pravcu od pravca pužne spirale. Ugradnjom tri dodatna pravolinijske letve, dobijena je najduža putanja čestice: 2061,6 mm., Screw conveyors are used extensively in food, plastics, mineral processing, agriculture and processing industries for elevating and/or transporting bulk materials over short to medium distances. Despite their apparent simplicity in design, the transportation action is very complex for design and constructors have tended to rely heavily on empirical performance data. Screw conveyor performance is affected by its operating conditions (such as: the rotational speed of the screw, the inclination of the screw conveyor and its volumetric fill level). In this paper, horizontal, several single-pitch screw conveyors with some geometry variations in screw blade were investigated for mixing action during transport, using Discrete Element Method (DEM). The influence of geometry modifications on the performance of screw conveyor was examined, different screw designs were compared, and the effects of geometrical variations on mixing performances during transport were explored. During the transport, the particle tumbles down from the top of the helix to the next free surface and that segment of the path was used for auxiliary mixing action. The particle path is dramatically increased with the addition of three complementary helices oriented in the same direction as screw blades (1458.2 mm compared to 397.6 mm in case of single flight screw conveyor). Transport route enlarges to 1764.4 mm, when installing helices oriented in the opposite direction from screw blades. By addition of straight line blade to single flight screw conveyor, the longest particle path is being reached: 2061.6 mm.

Studies of macroinvertebrate communities in thermal streams are highly geographically localized and mostly faunistical, making the efforts to understand in situ water thermal regime effects on those biocoenoses barely achievable. We examined the effects of geothermal water inflow on benthic macroinvertebrate community composition in a temperate stream. Environmental data analysis has shown that water temperature is a major factor determining the faunistical composition, especially downstream of the geothermal water inflow situated some 20 m upstream of locality V3. The increase in mean annual water temperature from 11.5 +/- 4.1 degrees C at locality V2 to 22.0 +/- 5.0 degrees C at locality V3 induced an enormous shift in community composition from a diverse one, composed mainly of Gammaridae, Simuliidae, Chironomidae, Trichoptera and Ephemeroptera, and to a lesser extent of Plecoptera, Coleoptera, other Diptera, Hirudinea, Odonata, Mollusca and Oligochaeta, to a uniform one strongly dominated by Chironomidae, Mollusca and Oligochaeta, comprising 98.9 +/- 0.5% of collected individuals. While the disappearance of Plecoptera and Ephemeroptera and the increase in representation of Mollusca and Oligochaeta at locality V3 might be solely explained by water temperature increase, in the case of Chironomidae the increase in water discharge and relatively high annual water temperature variation at locality V3 had additional positive effects. However, the latter factor induced disappearance of Gammaridae at locality V3. In addition to the increase in water temperature, increase of water velocity significantly determined the longitudinal dynamics of Coleoptera.