Zastosowanie entropijnego uogólnienia rozkładu Maxwella-Boltzmanna do modelowania rozdrabniania w młynie strumieniowo-fluidalnym

• Autorzy: Urbaniak, D. , Wyleciał, T. , Zhukov, V. P. , Barochkin, E. V.

Warianty tytułu

EN

Application of entropy generalization of Maxwell-Boltzmann distribution for modeling of grinding in a fluidized-bed jet mill

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie zjawiska fluidyzacji w wielu gałęziach przemysłu spowodowało intensyfikację przebiegu zjawisk, stanowiących istotę technologii przemysłowych. W przypadku młyna strumieniowo-fluidalnego ziarna materiału warstwy różnią się nie tylko prędkością przemieszczania wzdłuż wysokości warstwy, ale również rozmiarem, czego nie uwzględnia klasyczny rozkład Maxwella-Boltzmanna. W pracy zaproponowano wykorzystanie zasady maksimum entropii do uogólnienia rozkładu Maxwella-Boltzmanna. Takie uogólnienie pozwoli określić rozkład ziaren w warstwie fluidalnej w funkcji prędkości ich przemieszczania, wysokości warstwy oraz ich wielkości. Celem weryfikacji zaproponowanego modelu przeprowadzono eksperyment rozdrabniania materiału ziarnistego w młynie strumieniowo-fluidalnym. Porównanie wyników obliczeniowych i eksperymentalnych pozwala stwierdzić, że opis wyników eksperymentalnych przez zaproponowany model jest zadowalająco dobry. Zastosowanie metod fizyki statystycznej umożliwia przewidywanie zachowania ziaren w warstwie fluidalnej i rozwijanie na tej podstawie metod obliczeniowych dla urządzeń technologicznych, wykorzystujących zjawisko fluidyzacji.

EN

Application of fluidization phenomenon in many industries resulted in the intensification of the course of events, which are the essence of industrial technology. In the case of a fluidized-bed jet mill grains of the bed material are differ not only in speed of motion along the height of the bed, but also the size, which does not include a classic Maxwell-Boltzmann distribution. The approach of the principle of maximum entropy to generalize Maxwell-Boltzmann distribution is presented in the paper. Such generalization will determine the distribution of particles in a fluidized bed as a function of speed of motion, height of the bed and their size. To verify the proposed model, an experiment was conducted grinding of granular material in the fluidized-bed jet mill. Comparison of computational and experimental results demonstrates that the description of the experimental results by the proposed model is adequate. The use of methods of statistical physics allows to predictthe behavior of grains in a fluidized bed and developing on this basis of the calculation methods for technological devices using the fluidization phenomenon.

Słowa kluczowe

PL

rozkład Maxwella-Boltzmanna; bilans energetyczny; bilans masy; zasada maksymalnej entropii

EN

Maxwell-Boltzmann distribution; energy balance; mass balance; principle of maximum entropy

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 86 [290], nr 2
• Strony: 277--284
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Urbaniak, D.

• Politechnika Częstochowska, al. Armii Krajowej 21, 42-201 Częstochowa,

autor

Wyleciał, T.

• Politechnika Częstochowska, al. Armii Krajowej 19, 42-201 Częstochowa

autor

Zhukov, V. P.

• Ivanovo State Power Engineering University, Rabfakovskaya 34, 153003 Ivanovo, Russia

autor

Barochkin, E. V.

• Ivanovo State Power Engineering University, Rabfakovskaya 34, 153003 Ivanovo, Russia

Bibliografia

• 1. Barrow G.M.: Chemia fizyczna. PWN, Warszawa 1973.
• 2. Belyakov A.N., Zhukov V.P., Otwinowski H.: Formirovanie fraktsionnykh i energeticheskikh potokov v struynykh mel'nitsakh kipyashchego Slota, Vestnik IGEU, nr 1 (2012) 48-51.
• 3. Huang K.: Statistical mechanics (in Polish), PWN, Warszawa 1987.
• 4. Milioli F.E., Foster P.J.: A model for particle size distribution and elutriation in fluidized bets, Powder Technology 83 (1995) 265-280.
• 5. Mitrofanov A.V.: Modelirovanie i raschetno-eksperimental'nye issledovaniya gidromekhanicheskikh i teplovykh protsessov v psevdoozhizhennom sloe, dis. kand. tekhn. nauk, Ivanovo, 2011.
• 6. Pastucha L., Mielczarek E.: Kinetyka i termodynamika rozdrabniania strumieniowego, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1994.
• 7. Wyleciał T., Urbaniak D.: Badanie rozdrabniania materiałów drobnoziarnistych w młynie strumieniowo-fluidalnym, Hutnik, nr 5 (2012) 396-399.
• 8. Zhukov V.P., Belyakov A.N.: Termodinamicheskiy podkhod k opisaniyu mekhanicheskikh protsessov v sypuchikh sredakh, Vestnik IGEU, nr 6 (2012) 35-40.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2014.31