Frictional Aspects of Operation for Centrifugal Accelerators with Radial Blades

• Autorzy: Krupicz Bazyli , Barsukov Vladimir G. , Ilkevich Maria A.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.1023

Warianty tytułu

PL

Tarciowe aspekty pracy łopatek promieniowych w akceleratorach odśrodkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work aims to determine the friction effect and change the velocity and kinetic energy during the movement of solid particles along the rotating machine's radial blade surface. It has been previously shown that the influence of the frictional forces of the particle against the rotor disc is negligible compared to the influence of the centrifugal force and the friction force of the particle against the rotor blade. Based on the analysis of the differential equation solution for particle motion along the surface of the blades, it was established that the total sliding velocity of a particle increase intensively in the initial period of motion and approaches asymptotically to the values described by a linear function, practically independent of the initial position of the particle. The obtained analytical expressions enable the determination of change in the relative and total velocity of the particle, the angle between the respective velocity vectors and its kinetic energy. Changes in the values of these parameters were also estimated for a wide range of variability of the friction coefficient.

PL

Celem pracy jest określenie wpływu tarcia cząstek stałych na ich prędkość i straty energii kinetycznej podczas ruchu po powierzchni łopatek promieniowych maszyn wirnikowych. Wykazano, że wpływ sił tarcia cząstki o tarczę wirnika jest pomijalnie mały w porównaniu z wpływem siły odśrodkowej i siły tarcia cząstki o łopatkę wirnika. Na podstawie analizy rozwiązania równania różniczkowego ruchu cząstek po powierzchni łopatek ustalono, że całkowita prędkość poślizgu cząstki intensywnie wzrasta w początkowym okresie ruchu i zbliża się asymptotycznie do wartości opisanych funkcją liniową, praktycznie niezależną od położenia początkowego cząstki. Uzyskane wyrażenia analityczne umożliwiają określenie: zmiany prędkości względnej i całkowitej cząstki, kąta pomiędzy odpowiednimi wektorami prędkości oraz jej energii kinetycznej. Dokonano również oszacowania zmiany wartości tych parametrów dla szerokiego zakresu zmienności współczynnika tarcia.

Słowa kluczowe

EN

centrifugal machine; blade of rotor; solid particle; friction; speed; energy loss

PL

maszyna odśrodkowa; łopatka wirnika; cząstka stała; tarcie; prędkość; straty energii

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 3
• Strony: 39--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Krupicz Bazyli

• Bialystok University of Technology, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-7703-9913

autor

Barsukov Vladimir G.

• Yanka Kupala Grodno State University, Republic of Belarus

autor

Ilkevich Maria A.

• Yanka Kupala Grodno State University, Republic of Belarus

Bibliografia

• 1. Krupicz B.: Problems of ensuring the wear resistance of pneumatic transport systems parts. Friction and wear 2002, Vol. 23, No. 5, pp. 477–482.
• 2. Timoshenko V.I., Knyshenko Yu.V.: Pneumatic transport of bulk materials with increased pressure of the carrier gas. Science of Innovation 2013, No. 1, p. 5.
• 3. Krupicz B., Liszewski M.: Mechanisms of Erosion During Grinding in a Rotary Mill. Tribology 2007, Vol. 37, No 2, pp. 123–132.
• 4. Chmielniak T., Shafraniec A.: Movement of solid particles in the channels of flow machines. Scientific Papers of the Silesian University of Technology. Energy series. 1983, No 83, pp. 169–194.
• 5. Chmielniak T.: Dust erosion in flow machines. Review of the Issues. Problems of machine operation 1988, Vol. 76, №4, pp. 339–458.
• 6. Vaitekhovich P.E., Grebenchuk P.S, Tabolich A.V.: Movement of the crushed material on the surface of the shock-centrifugal mill accelerator. Chemical and oil and gas engineering 2015, No. 7, pp. 7–8.
• 7. Vaitekhovich P.E., Borovsky D.N., Tabolich A.V., Grebenchuk P.S.: Determination of the main parameters of the impact interaction for abrasive particles with the blades of the rotor accelerator of a centrifugal mill. Chemical and oil and gas engineering 2018, No. 3, pp. 12–15.
• 8. Levdansky A.E.: Research and implementation of new designs of impact centrifugal mills. Journal of Applied Chemistry 2004, vol.77, No. 6, pp. 134–139.
• 9. Kleis I.R., Uuemys H.H.: Wear resistance of the impact shredders elements. Moscow. Mechanical engineering 1986.
• 10. Lipanov A.M., Zhirov D.K.: Mathematical modeling of particle motion dynamics in centrifugal-impact crushing plants. Part I. Mathematical model. Chemical Physics and Mesoscopy 2014, vol. 16. 11. Matveev A.I., Vinokurov V.R.: Experimental studies on the intensification of grinding processes in a step centrifugal mill. Natural Resources of the Arctic and Subarctic 2019, T24 No.11, pp. 56–63.
• 12. Levdansky A.E., Levdansky E.I.: Highly efficient flow processes and apparatuses. Minsk, BSTU. 2002.
• 13. Barsukov V.G., Krupicz B.: Tribomechanics of dispersed materials. Technological applications. Grodno, GrSU. 2004. 14. Bogdanovich P.N., Prushak V.Ya.: Friction and wear in machines. Minsk, High School. 1999.
• 15. Krupicz B., Barsukov V.G., Ilkevich M.A.: Simulation of Micro Contact Interactions in Sliding of Solid Particles Along the Radial Blades of Turbo Machines. Friction and Wear 2022, vol. 43, no. 2, pp. 141–149.
• 16. Barsukov V.G., Lezhava A.G.: Comparative analysis of the forces of resistance to the movement of coarse particles along the radial blades of turbomachines. Bulletin of Vitebsk State Technological University 2021, No. 1 (40), pp. 22–31, http://doi.org/10.24412/2079-7958-2021-1-122-31.
• 17. Enokhovich A.E.: Handbook of Physics. Moscow, Education. 1990, p. 384.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).