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

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.

Pełny tekst (pdf)

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.