DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.80-90
Моделювання аеродинамічних процесів очищення зернової маси в повітряному потоці
Про авторів
Алієв Ельчин Бахтияр огли, доктор технічних наук, старший дослідник, професор кафедри інжинірингу технічних систем, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, ORCID ID: 0000-0003-4006-8803, e-mail: aliev@meta.ua
Черній Олександр Анатолійович , здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Галузеве машинобудування», старший викладач кафедри інжинірингу технічних систем, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0691-5829, e-mail: sanek20.1984@gmail.com
Анотація
У статті розглянуто процес очищення зернової маси на основі аеродинамічного поділу компонентів у повітряному потоці. Наведено аналіз впливу основних параметрів пневмосепарувальних систем — швидкості повітряного потоку, морфологічних характеристик зерна, геометричних властивостей решіт — на ефективність очищення. Проведено експериментальні дослідження та математичне моделювання розподілу зернового вороху за аеродинамічними характеристиками та товщиною зерен. Встановлено, що процеси поділу підпорядковуються нормальному закону розподілу. Визначено оптимальні розміри отворів сортуючих решіт (2,4–2,6 мм) та повноту поділу (εb = 0,81), які забезпечують мінімальні втрати повноцінного зерна та високу якість насіннєвого матеріалу. Отримані результати можуть бути використані для удосконалення конструкції та режимів роботи повітряно-решітних зерноочисних машин
Ключові слова
зернова маса, очищення, аеродинамічні властивості, пневмосепарація, швидкість повітряного потоку, нормальний розподіл, сортуюче решето
Повний текст:
PDF
References
1. Kalchenko, A. I. (2012). Teoriia i praktyka ochyshchennia zerna [Theory and practice of grain cleaning]. Kyiv: Urozhai [in Ukrainian].
2. Marchenko, O. M., & Savchenko, O. Yu. (2020). Povitriani separatsiini systemy: rozrakhunok i optymizatsiia [Air separation systems: calculation and optimization]. Kharkiv: KhNAU [in Ukrainian].
3. Baranovskyi, V. M. (2018). Osnovy aerodynamichnoho podilu zernovykh sumishei [Fundamentals of aerodynamic separation of grain mixtures]. Lviv: LNAU [in Ukrainian].
4. Diachenko, S. M. (2019). Doslidzhennia dynamiky zernovoho vorokhu v aspiratsiinykh kanalakh [Study of grain heap dynamics in aspiration channels]. Visnyk ahrarnoi nauky, 6, 37–41 [in Ukrainian].
5. Hetman, V. V., & Kozachok, O. O. (2021). Mekhanizovani protsesy ochyshchennia zernovykh kultur [Mechanized processes of grain crop cleaning]. Kropyvnytskyi: TsNTEI [in Ukrainian].
6. Kuznetsov, A. P., & Gritsenko, A. V. (2017). Aerodynamics of granular agricultural materials. Springer.
7. Koval, S. Ya. (2020). Doslidzhennia efektyvnosti povitrianoho ochyshchennia zerna [Study of grain air cleaning efficiency]. Naukovi pratsi TDATU, 4(100), 45–50 [in Ukrainian].
8. Kuzmenko, V. M. (2016). Silskohospodarski mashyny. Part 2: Zernoochysna tekhnika [Agricultural machines. Part 2: Grain cleaning equipment]. Kyiv: Lira-K [in Ukrainian].
9. Tatarchuk, V. I. (2022). Povitriano-reshitni zernoochysni mashyny: rozrakhunok ta ekspluatatsiia [Air-sieve grain cleaning machines: calculation and operation]. Poltava: PDAA [in Ukrainian].
10. Zhao, Y., Zhang, Y., & Zhang, W. (2021). Experimental and CFD study on separation of wheat impurities by airflow. Journal of Food Process Engineering, 44(7), e13750.
11. He, X., Zhang, B., & Liu, Q. (2019). Influence of grain size and airflow velocity on cleaning performance in air-screen seed separators. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 21(3), 46–54.
12. Vaiciukevičius, E., Jotautienė, E., Kemzūraitė, A., Tamošiūnas, A., Čiplienė, A., & Petrauskienė, R. (2023). Determination of optimal technological parameters for wheat grain sorting in airflow. Processes, 11(10), 3441. https://doi.org/10.3390/pr11103441
Пристатейна бібліографія
1. Кальченко А. І. Теорія і практика очищення зерна. Київ : Урожай, 2012. 284 с.
2. Марченко О. М., Савченко О. Ю. Повітряні сепараційні системи: розрахунок і оптимізація. Харків : ХНАУ, 2020. 198 с.
3. Барановський В. М. Основи аеродинамічного поділу зернових сумішей. Львів : ЛНАУ, 2018. 160 с.
4. Дяченко С. М. Дослідження динаміки зернового вороху в аспіраційних каналах. Вісник аграрної науки. 2019. № 6. С. 37–41.
5. Гетьман В. В., Козачок О. О. Механізовані процеси очищення зернових культур. Кропивницький : ЦНТЕІ, 2021. 176 с.
6. Kuznetsov A. P., Gritsenko A. V. Aerodynamics of granular agricultural materials. Springer, 2017.
7. Коваль С. Я. Дослідження ефективності повітряного очищення зерна. Наукові праці ТДАТУ. 2020. № 4(100). С. 45–50.
8. Кузьменко В. М. Сільськогосподарські машини. Ч. 2 : Зерноочисна техніка. Київ : Ліра-К, 2016. 312 с.
9. Татарчук В. І. Повітряно-решітні зерноочисні машини: розрахунок та експлуатація. Полтава : ПДАА, 2022. 138 с.
10. Zhao Y., Zhang Y., Zhang W. Experimental and CFD study on separation of wheat impurities by airflow. Journal of Food Process Engineering. 2021. Vol. 44, No. 7. e13750.
11. He X., Zhang B., Liu Q. Influence of grain size and airflow velocity on cleaning performance in air-screen seed separators. Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2019. Vol. 21, No. 3. P. 46–54.
12. Vaiciukevičius E., Jotautienė E., Kemzūraitė A., Tamošiūnas A., Čiplienė A., Petrauskienė R. Determination of optimal technological parameters for wheat grain sorting in airflow. Processes. 2023. Vol. 11, No. 10. P. 3441. DOI: https://doi.org/10.3390/pr11103441
Copyright (c) 2025 Г.В. Теслюк, О.В. Золотовська, О.М. Кобець, А.І. Ковцун
Моделювання аеродинамічних процесів очищення зернової маси в повітряному потоці
Про авторів
Алієв Ельчин Бахтияр огли, доктор технічних наук, старший дослідник, професор кафедри інжинірингу технічних систем, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, ORCID ID: 0000-0003-4006-8803, e-mail: aliev@meta.ua
Черній Олександр Анатолійович , здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Галузеве машинобудування», старший викладач кафедри інжинірингу технічних систем, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0691-5829, e-mail: sanek20.1984@gmail.com
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Kalchenko, A. I. (2012). Teoriia i praktyka ochyshchennia zerna [Theory and practice of grain cleaning]. Kyiv: Urozhai [in Ukrainian].
2. Marchenko, O. M., & Savchenko, O. Yu. (2020). Povitriani separatsiini systemy: rozrakhunok i optymizatsiia [Air separation systems: calculation and optimization]. Kharkiv: KhNAU [in Ukrainian].
3. Baranovskyi, V. M. (2018). Osnovy aerodynamichnoho podilu zernovykh sumishei [Fundamentals of aerodynamic separation of grain mixtures]. Lviv: LNAU [in Ukrainian].
4. Diachenko, S. M. (2019). Doslidzhennia dynamiky zernovoho vorokhu v aspiratsiinykh kanalakh [Study of grain heap dynamics in aspiration channels]. Visnyk ahrarnoi nauky, 6, 37–41 [in Ukrainian].
5. Hetman, V. V., & Kozachok, O. O. (2021). Mekhanizovani protsesy ochyshchennia zernovykh kultur [Mechanized processes of grain crop cleaning]. Kropyvnytskyi: TsNTEI [in Ukrainian].
6. Kuznetsov, A. P., & Gritsenko, A. V. (2017). Aerodynamics of granular agricultural materials. Springer.
7. Koval, S. Ya. (2020). Doslidzhennia efektyvnosti povitrianoho ochyshchennia zerna [Study of grain air cleaning efficiency]. Naukovi pratsi TDATU, 4(100), 45–50 [in Ukrainian].
8. Kuzmenko, V. M. (2016). Silskohospodarski mashyny. Part 2: Zernoochysna tekhnika [Agricultural machines. Part 2: Grain cleaning equipment]. Kyiv: Lira-K [in Ukrainian].
9. Tatarchuk, V. I. (2022). Povitriano-reshitni zernoochysni mashyny: rozrakhunok ta ekspluatatsiia [Air-sieve grain cleaning machines: calculation and operation]. Poltava: PDAA [in Ukrainian].
10. Zhao, Y., Zhang, Y., & Zhang, W. (2021). Experimental and CFD study on separation of wheat impurities by airflow. Journal of Food Process Engineering, 44(7), e13750.
11. He, X., Zhang, B., & Liu, Q. (2019). Influence of grain size and airflow velocity on cleaning performance in air-screen seed separators. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 21(3), 46–54.
12. Vaiciukevičius, E., Jotautienė, E., Kemzūraitė, A., Tamošiūnas, A., Čiplienė, A., & Petrauskienė, R. (2023). Determination of optimal technological parameters for wheat grain sorting in airflow. Processes, 11(10), 3441. https://doi.org/10.3390/pr11103441
Пристатейна бібліографія
1. Кальченко А. І. Теорія і практика очищення зерна. Київ : Урожай, 2012. 284 с.
2. Марченко О. М., Савченко О. Ю. Повітряні сепараційні системи: розрахунок і оптимізація. Харків : ХНАУ, 2020. 198 с.
3. Барановський В. М. Основи аеродинамічного поділу зернових сумішей. Львів : ЛНАУ, 2018. 160 с.
4. Дяченко С. М. Дослідження динаміки зернового вороху в аспіраційних каналах. Вісник аграрної науки. 2019. № 6. С. 37–41.
5. Гетьман В. В., Козачок О. О. Механізовані процеси очищення зернових культур. Кропивницький : ЦНТЕІ, 2021. 176 с.
6. Kuznetsov A. P., Gritsenko A. V. Aerodynamics of granular agricultural materials. Springer, 2017.
7. Коваль С. Я. Дослідження ефективності повітряного очищення зерна. Наукові праці ТДАТУ. 2020. № 4(100). С. 45–50.
8. Кузьменко В. М. Сільськогосподарські машини. Ч. 2 : Зерноочисна техніка. Київ : Ліра-К, 2016. 312 с.
9. Татарчук В. І. Повітряно-решітні зерноочисні машини: розрахунок та експлуатація. Полтава : ПДАА, 2022. 138 с.
10. Zhao Y., Zhang Y., Zhang W. Experimental and CFD study on separation of wheat impurities by airflow. Journal of Food Process Engineering. 2021. Vol. 44, No. 7. e13750.
11. He X., Zhang B., Liu Q. Influence of grain size and airflow velocity on cleaning performance in air-screen seed separators. Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2019. Vol. 21, No. 3. P. 46–54.
12. Vaiciukevičius E., Jotautienė E., Kemzūraitė A., Tamošiūnas A., Čiplienė A., Petrauskienė R. Determination of optimal technological parameters for wheat grain sorting in airflow. Processes. 2023. Vol. 11, No. 10. P. 3441. DOI: https://doi.org/10.3390/pr11103441