Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование
Существенными проблемами для отечественных геотехнологических систем является снижение энергоемкости транспортирования полезного ископаемого и ресурсосбережение. Эти аспекты должны учитываться при разработке методов повышения эффективности технологий использования структурированных суспензий. Задаче...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2016
|
| Schriftenreihe: | Геотехнічна механіка |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138329 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование / Е.В. Семененко, В.Д. Рубан, К.К. Подоляк, Н.А. Никифорова // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 175-182. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-138329 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1383292018-06-19T03:04:42Z Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование Семененко, Е.В. Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Никифорова, Н.А. Существенными проблемами для отечественных геотехнологических систем является снижение энергоемкости транспортирования полезного ископаемого и ресурсосбережение. Эти аспекты должны учитываться при разработке методов повышения эффективности технологий использования структурированных суспензий. Задачей процесса приготовления структурированных суспензий является получение из предоставленного твердого сыпучего материала и жидкой среды механической смеси с заданной концентрацией, физическими и реологическими свойствами. В данной работе поставлена и решена задача обоснования реологических параметров структурированных суспензий, обеспечивающих надежную доставку к потребителю твердого материала в требуемом количестве имеющимися в наличии насосами по существующему трубопроводу. При этом определяется значение концентрации суспензии, обеспечивающее совпадение рабочей точки рассматриваемой гидротранспортной системы с регламентированным значением подачи. Суттєвими проблемами для вітчизняних геотехнологічних систем є зниження енергоємності транспортування корисних копалин і ресурсозбереження. Ці аспекти повинні враховуватися при розробці методів підвищення ефективності технологій використання структурованих суспензій. Завданням процесу приготування структурованих суспензій є отримання з наданого твердого й сипучого матеріалу та рідкого середовища механічної суміші із заданою концентрацією, фізичними та реологічними властивостями. У даній роботі поставлено й розв’язано задачу обґрунтування реологічних параметрів структурованих суспензій, які забезпечують надійну доставку до споживача твердого матеріалу в необхідній кількості наявними насосами по існуючих трубопроводах. При цьому визначається значення концентрації суспензії, яке забезпечує збіг робочої точки гідротранспортної системи, що розглядається, з регламентованим значенням подачі. Significant problems for local geotechnical systems are reducing of energy intensity of the mineral transportation and resource conservation. These aspects must be taken into account when elaborating methods for improving technological effectiveness of structured suspension usage. Purpose of process of structured suspension preparation is to obtain a mechanical mixture with a predetermined concentration and physical and rheological properties from particulate solid material and fluid. Objective of this work was to validate rheological parameters of structured suspensions which ensured reliable delivery of solids to the consumer in the required amount by available pumps through existing pipelines, and this problem was solved The offered method allows to determine such suspension concentration value, which ensures coincidence of concerned system operating point with the scheduled feeding value. 2016 Article Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование / Е.В. Семененко, В.Д. Рубан, К.К. Подоляк, Н.А. Никифорова // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 175-182. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138329 [622:531/533:65.011.8].001.3 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Существенными проблемами для отечественных геотехнологических систем является снижение энергоемкости транспортирования полезного ископаемого и ресурсосбережение. Эти аспекты должны учитываться при разработке методов повышения эффективности технологий использования структурированных суспензий. Задачей процесса приготовления структурированных суспензий является получение из предоставленного твердого сыпучего материала и жидкой среды механической смеси с заданной концентрацией, физическими и реологическими свойствами. В данной работе поставлена и решена задача обоснования реологических параметров структурированных суспензий, обеспечивающих надежную доставку к потребителю твердого материала в требуемом количестве имеющимися в наличии насосами по существующему трубопроводу. При этом определяется значение концентрации суспензии, обеспечивающее совпадение рабочей точки рассматриваемой гидротранспортной системы с регламентированным значением подачи. |
| format |
Article |
| author |
Семененко, Е.В. Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Никифорова, Н.А. |
| spellingShingle |
Семененко, Е.В. Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Никифорова, Н.А. Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Семененко, Е.В. Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Никифорова, Н.А. |
| author_sort |
Семененко, Е.В. |
| title |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| title_short |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| title_full |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| title_fullStr |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| title_full_unstemmed |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| title_sort |
математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138329 |
| citation_txt |
Математическая модель процесса приготовления структурированной суспензии с реологическими характеристиками, обеспечивающими рациональное гидротранспортирование / Е.В. Семененко, В.Д. Рубан, К.К. Подоляк, Н.А. Никифорова // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 175-182. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT semenenkoev matematičeskaâmodelʹprocessaprigotovleniâstrukturirovannojsuspenziisreologičeskimiharakteristikamiobespečivaûŝimiracionalʹnoegidrotransportirovanie AT rubanvd matematičeskaâmodelʹprocessaprigotovleniâstrukturirovannojsuspenziisreologičeskimiharakteristikamiobespečivaûŝimiracionalʹnoegidrotransportirovanie AT podolâkkk matematičeskaâmodelʹprocessaprigotovleniâstrukturirovannojsuspenziisreologičeskimiharakteristikamiobespečivaûŝimiracionalʹnoegidrotransportirovanie AT nikiforovana matematičeskaâmodelʹprocessaprigotovleniâstrukturirovannojsuspenziisreologičeskimiharakteristikamiobespečivaûŝimiracionalʹnoegidrotransportirovanie |
| first_indexed |
2025-07-10T05:34:49Z |
| last_indexed |
2025-07-10T05:34:49Z |
| _version_ |
1837236949517074432 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
175
УДК [622:531/533:65.011.8].001.3
Семененко Е.В. , д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,
Рубан В.Д., магистр,
Подоляк К.К., магистр
(ИГТМ НАН Украины)
Никифорова Н.А., канд. техн. наук, доцент
(Государственное ВУЗ «НМетАУ»)
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ
СТРУКТУРИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ С РЕОЛОГИЧЕСКИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИМИ РАЦИОНАЛЬНОЕ
ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
Семененко Є.В. , д-р техн. наук, ст. наук. співр.,
Рубан В.Д., магістр,
Подоляк К.К., магістр
(ІГТМ НАН України)
Никифорова Н.А., канд. техн. наук, доцент
(Державний ВНЗ «НМетАУ»)
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ПРИГОТУВАННЯ
СТРУКТУРОВАНОЇ СУСПЕНЗІЇ З РЕОЛОГІЧНИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, ЯКІ ЗАБЕЗПЕЧУЮТЬ РАЦІОНАЛЬНЕ
ГІДРОТРАНСПОРТУВАННЯ
Semenenko Ye.V., Dr. Sc. (Tech.), Senior Researcher,
Ruban V.D., M.S. (Tech.),
Podolyak K.K., M.S. (Tech.)
(IGTM NAS of Ukraine)
Nikiforova N.A., Ph.D. (Tech.), Associate Professor
(State HEI ―NMetAU‖)
MATHEMATICAL MODEL OF PROCESS OF STRUCTURED
SUSPENSION PREPARATION WITH RHEOLOGICAL PROPERTIES
WHICH ENSURE RATIONAL HYDROTRANSPORTATION
Аннотация. Существенными проблемами для отечественных геотехнологических сис-
тем является снижение энергоемкости транспортирования полезного ископаемого и ресур-
сосбережение. Эти аспекты должны учитываться при разработке методов повышения эффек-
тивности технологий использования структурированных суспензий. Задачей процесса приго-
товления структурированных суспензий является получение из предоставленного твердого
сыпучего материала и жидкой среды механической смеси с заданной концентрацией, физи-
ческими и реологическими свойствами. В данной работе поставлена и решена задача обосно-
вания реологических параметров структурированных суспензий, обеспечивающих надежную
доставку к потребителю твердого материала в требуемом количестве имеющимися в наличии
насосами по существующему трубопроводу. При этом определяется значение концентрации
суспензии, обеспечивающее совпадение рабочей точки рассматриваемой гидротранспортной
________________________________________________________________________________
© Е.В. Семененко, В.Д. Рубан, К.К. Подоляк, Н.А. Никифорова, 2016
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
176
системы с регламентированным значением подачи.
Ключевые слова: структурированные суспензии, реологические характеристики, на-
порный гидротранспорт, математическое моделирование.
Актуальность данной работы определяется необходимостью повышения
эффективности ведения горных работ на стадии проектных проработок техно-
логий и предварительных расчетов. При этом наиболее актуальной проблемой
для отечественных геотехнологических систем является снижение энергоемко-
сти транспортирования полезного ископаемого и отходов переработки, а также
ресурсосбережение и повышение экологической безопасности. Эти аспекты
практически не рассматриваются в известных методиках расчета и технологиях
приготовления структурированных суспензий (СС) [1 – 4], которые направлены
на обоснование параметров нового оборудовании с учетом свойств суспензии.
Однако опыт модернизации установок гидротранспорта, перемещающих СС в
геотехнологических системах [5], с целью повышения их эффективности ука-
зывает на рациональность другого подхода – изменение реологических харак-
теристик (РХ) СС под существующее насосное оборудование и трубопроводы.
Целью настоящей работы является создание математической модели про-
цесса получения суспензии, которую затем можно будет доставить потребите-
лю в требуемом количестве по существующему трубопроводу имеющимися в
наличии насосами.
Задачей процесса приготовления СС является получение из предоставленно-
го твердого сыпучего материала и жидкой среды их механической смеси с за-
данной концентрацией, физическими и реологическими свойствами. Поэтому в
первом приближении задача сводится к определению значения концентрации
СС, которое обеспечивает совпадение рабочей точки рассматриваемой гидро-
транспортной системы с регламентированным значением подачи суспензии.
Для СС с характерными для геотехнологических систем реологическими
свойствами, описываемыми законом Бингама-Шведова [1 – 4], зависимости на-
чального касательного напряжения (НКН) и эффективной вязкости (ЭВ) от
концентрации описываются экспоненциальной функцией [6, 7]
CaK
e0 , (1)
CbK
e , (2)
где η0 – НКН в законе Бингама-Шведова [1 – 4]; η– ЭВ в законе Бингама-
Шведова [1 – 4]; Кη коэффициент пропорциональности [6, 7]; а показатель
степени [6, 7]; е основание натурального логарифма; Кη коэффициент про-
порциональности [6, 7]; b показатель степени [6, 7]; C′ – массовая доля твер-
дой фазы в СС.
Гидравлический уклон будет определяться по следующим формулам
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
177
Cb
Q
Ca Q
i
ee
, (3)
gR
K
0
02,8
, (4)
K
Rg
Q
48,2
4
0 , (5)
1
1
1
Ar
G
C , (6)
f
fs
Ar
, (7)
s
f
m
m
G , (8)
где i – гидравлический уклон при течении СС по трубопроводу; Q – подача СС;
Ar– параметр Архимеда; ρS– средневзвешенная плотность частиц твердой фазы;
ρf– плотность жидкой фазы; g – ускорение свободного падения; R – радиус тру-
бопровода; π – константа, равная 3,14; G – массовое соотношение фаз; mf – мас-
са жидкой фазы, использованная для приготовления СС; mS – масса твердой фа-
зы, использованная для приготовления СС.
С учетом выражений (1) – (8) расходно-напорная характеристика (РНХ) ма-
гистрали будет определяться по формуле [1, 5]
ZLk
Q
H Z
Cb
Q
Ca
M
ee , (9)
CA
1
1
, (10)
Ar
Ar
A
1
, (11)
где HM – потери напора в трубопроводе магистрали; kz – коэффициент, учиты-
вающий потери напора на местные гидравлические сопротивления; L – длина
трубопровода; ρ – относительная плотность СС; ∆Z – геодезический подъем ма-
гистрали; a показатель степени [6, 7]; e основание натурального логарифма;
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
178
b показатель степени [6, 7]; C′– массовая доля твердой фазы в СС; Q – подача
СС; Ar – параметр Архимеда.
Согласно результатам ряда исследований [1 – 3], наиболее перспективными
для гидротранспорта СС являются насосы центробежного типа, РНХ которых в
рабочей области эксплуатации может быть представлена в следующем виде
CA
Q
KH H
1
, (12)
где H – напор насоса; KH – коэффициент пересчета РНХ насоса с воды на СС,
равный 8092,0 [7]; γ – фиктивный напор насоса при нулевой подаче [8]; β– ко-
эффициент снижения напора [8].
Комбинируя формулы (9) – (12), сводим задачу определения значения кон-
центрации СС, которое обеспечивает совпадение рабочей точки рассматривае-
мой гидротранспортной системы с регламентированным значением подачи сус-
пензии, к решению такого нелинейного уравнения
Cb
Q
Cag Q
CA
jh
ee
1
, (13)
Q
Lk
K
h
Z
H , (14)
Lk
Z
j
Z
g
, (15)
где h – погонный напор; jg – геодезический уклон трассы.
Нетрудно показать, что при выполнении условия
Q
g
Q
jh
(16)
уравнение (13) имеет единственный корень, который может быть найден только
численными методами.
Под управлением реологическими характеристиками (РХ) СС понимается
процесс изменения свойств твердой и жидкой фаз суспензии для получения на-
чального касательного напряжения сдвига (НКН) и эффективной вязкости (ЭВ)
в заданных диапазонах изменения. Этот процесс близок к процессу приготов-
ления СС, однако процесс управления РХ больше ориентирован не на величину
концентрации, а на изменение параметров зависимостей изменения РХ от кон-
центрации в зависимости от свойств фаз.
С учетом уравнения (13) задача процесса управления РХ СС в общем случае
записывается в следующем виде
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
179
4
0
0
0
48,202,8
1
~~
Rg
Q
gRCA
Q
, (17)
Lk
ZK
Z
H
~ , (18)
Lk
K
Z
H
~
. (19)
Формула (13) содержит данные о радиусе, геодезическом перепаде и длине
трубопровода, параметрах РНХ насосов, величине плотности и подачи СС.
Требуется выбрать значения величин η и η, которые превращают выражение
(17) в верное равенство.
Таким образом, для управления РХ СС необходимо рассмотреть соотноше-
ние между НКН и ЭВ
*30
309,0
R
Q
, (20)
Q
Rg
CA
Q
48,21
~~ 4
0
*
, (21)
где η* – граничное фиктивное значение ЭВ.
Поскольку результаты численной обработки данных ряда исследований [6 –
8] указывают на следующую универсальную зависимость между НКН и ЭВ
E
A 0 , (22)
где Aη коэффициент пропорциональности, Aη=0.15; Eη показатель степени,
Eη =0.65.
С учетом зависимости (22) выражение (20) может быть преобразовано к
следующему нелинейному уравнению
01 yy
E
q , (23)
0
*
3
309,0
E
R
Q
Ay , (24)
q
E
E
E
QA
R
1
*
3
309,0
, (25)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
180
03,81
~~
0
*
gR
CA
Q
, (26)
где τ* – граничное фиктивное значение НКН.
Уравнение (23) имеет единственный корень, существующий на промежутке
10 y , зависимость которого от величины θ можно с инженерной точностью
аппроксимировать следующей функцией (рис. 1)
q
265
ln0088,0 2y . (27)
Рисунок 1 – Зависимость корня уравнения
(23) от величины q при 65,0E
С использованием зависимости (27)
рациональные значения РХ СС будут оп-
ределяться по формулам
35,0
*
65,0
3
2
54,1
*
0
5,09,0
ln
5,0
R
Q
,(28)
35,0
*
65,0
3
3,0*
5,09,0
ln
15
R
Q
. (29)
Таким образом, использование формул
(28), (29) и (21) дает возможность оценки
требуемых реологических характеристик СС, которые позволят обеспечить
доставку ее потребителю в требуемом количестве по существующему трубо-
проводу имеющимися в наличии насосами.
Выводы. Впервые для геотехнологических систем поставлена и решена задача
управления процессом приготовления структурированных суспензий, обеспе-
чивающая имеющимися в наличии насосами по существующему трубопроводу
надежную доставку к потребителю твердого материала в требуемом количест-
ве. Впервые обосновывается значение концентрации суспензии, которое обес-
печивает совпадение рабочей точки рассматриваемой гидротранспортной сис-
темы с регламентированным значением подачи, что позволяет рассчитать тре-
буемые для успешного гидротранспортирования значения реологических ха-
рактеристик.
–––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Круть, О.А. Водовугільне паливо / О.А. Круть. – К.: Наукова думка, 2002. – 172 с.
2. Світлий, Ю.Г. Гідравлічний транспорт твердих матеріалів / Ю.Г. Світлий, О.А. Круть. – Донецьк.:
Східний видавничий дім, 2010. – 268 с.
3. Світлий, Ю.Г. Гідравлічний транспорт / Ю.Г. Світлий, В.С. Білецький. – Донецьк: Східний ви-
давничий дім, 2009. – 436 с.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 10 20 30 40
y
q
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
181
4. Мурко, В.И. Научные основы процессов получения и эффективного применения водоугольных
суспензий: дисс. … д-ра техн. наук: 05.17.07 / В.И. Мурко– Новокузнецк: НГНПП Экотехника, 1999.
– 289 с.
5. Семененко Е.В. Предельная концентрация водоугольных структурированных суспензий /
Е.В. Семененко, В.Д. Рубан, К.К. Подоляк // „Збагачення корисних копалин‖: Наук.-техн. зб. / ДВНЗ
„Національний гірничий університет‖ – Дніпропетровськ, 2015: – Вип. 60 (101). – С. 44 – 51.
6. Семененко, Е.В. Учет параметров твердой фазы структурированных суспензий в формулах Ос-
вальда-Рейнера и Бингама-Шведова / Е.В. Семененко, Т.Д. Демченко // Геотехническая механика. –
Днепропетровск, 2015. – № 123. – С. 186 – 193.
7. Семененко, Е.В. Зависимость реологических характеристик структурированных суспензий от
свойств жидкой фазы / Е.В. Семененко, Т.Д. Демченко, С.А. Рыжова // Матеріали міжнародної кон-
ференції «Форум гірників – 2015». – Т. 1. – С. 241 – 247.
8. Семененко, Е.В. Научные основы технологий гидромеханизации открытой разработки титан-
цирконовых россыпей / Евгений Владимирович Семененко. – Киев: Наукова думка, 2011. – 232 с.
REFERENCES
1. Krut, O.A. (2002), Vodovugilne palivo [Water-coal fuel], Naukova Dumka, Kiev, Ukraine.
2. Svitliy, Yu.G. and Krut, O.A. (2010), Gidravlichniy transport tverdih materialiv [Hydraulic transport
of solid materials], Shidniy vidavnichiy dim, Donetsk, Ukraine.
3. Svitliy, Yu.G. and Biletskiy, V.S. (2009), Gidravlichniy transport [Hydraulic transport], Shidniy vi-
davnichiy dim, Donetsk, Ukraine.
4. Murko, V.I. (1999), ―The scientific basis of processes of obtaining and effective using of water-coal
suspensions‖, D. Sc. Thesis, Chemical technology of fuel and high-energy agents, Novokuznetsk, Russia.
5. Semenenko, Ye.V., Ruban, V.D. and Podolyak, K.K. (2015), ―Limiting concentration of water-coal struc-
tured suspensions‖, Zbagachennya korysnykh kopalyn, no. 60 (101), pp. 44-51.
6. Semenenko, Ye.V. and Demchenko, T.D. (2015), ―Accounting of solid phase parameters of structured
suspensions in Osvald-Reiner and Bingham-Shvedov formulas‖, Geo-Technical Mechanics, no. 123, pp.
186-193.
7. Semenenko, Ye.V., Demchenko, T.D. and Rizhova, S.A. (2015), ―Dependence of rheological charac-
teristics of structured suspensions on liquid phase properties‖, Proc. of the International scientific conference
―Forum of Mining Engineers‖, National Mining University, Dnepropetrovsk, pp. 241–247.
8. Semenenko, Ye.V. (2011), Nauchnye osnovy tekhnologiy gidromekhanizatsii otkrytoy razrabotki ti-
tan-tsirkonovyih rossyipey [The scientific basis of the technologies of hydromechanization of open develop-
ment of titanium-zirconium placers], Naukova Dumka, Kiev, Ukraine.
–––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Семененко Евгений Владимирович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заве-
дующий отделом проблем шахтных энергетических комплексов, Институт геотехнической механики
им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины, Днепр, Украина, evs_igtm@mail.ru.
Рубан Виталий Дмитриевич, магистр, младший научный сотрудник в отделе шахтных энерге-
тических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии
наук Украины, Днепр, Украина, igtm-ruban@i.ua.
Подоляк Константин Константинович, магистр, инженер в отделе проблем шахтных энерге-
тических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии
наук Украины, Днепр, Украина, podolyak@mail.ua.
Никифорова Нина Анатольевна, кандидат технических наук, доцент, доцент на кафедре теории
металлургических процессов и общей химии, Национальная металлургическая академия Украины,
Днепр, Украина, ninanik@ua.fm .
About the authors
Semenenko Yevgeniy Vladimirovich, Doctor of Technical Sciences (D. Scю), Senior Researcher, Head
of Department of Mine Energy Complexes, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the
National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, evs_igtm@mail.ru.
Ruban Vitaliy Dmitrievich, Master of Sciences (M.Sc.), Junior Researcher in Department of Mine
Energy Complexes, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of
Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, igtm-ruban@i.ua.
Podolyak Konstantin Konstantinovich, Master of Sciences (M.Sc.), Engineer at the Department of
mailto:e-mail.%20evs_igtm@mail.ru
mailto:igtm-ruban@i.ua
mailto:podolyak@mail.ua
mailto:ninanik@ua.fm
mailto:evs_igtm@mail.ru
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
182
Mine Energy Complexes, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy
of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, podolyak@mail.ua.
Nikiforova Nina Anatolevna, Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Associate Professor at the
Department of Theory of Metallurgical Processes and General Chemistry, National Metallurgical Academy
of Ukraine, Dnepr, Ukraine, ninanik@ua.fm.
–––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. Суттєвими проблемами для вітчизняних геотехнологічних систем є зниження
енергоємності транспортування корисних копалин і ресурсозбереження. Ці аспекти повинні
враховуватися при розробці методів підвищення ефективності технологій використання
структурованих суспензій. Завданням процесу приготування структурованих суспензій є
отримання з наданого твердого й сипучого матеріалу та рідкого середовища механічної су-
міші із заданою концентрацією, фізичними та реологічними властивостями. У даній роботі
поставлено й розв’язано задачу обґрунтування реологічних параметрів структурованих су-
спензій, які забезпечують надійну доставку до споживача твердого матеріалу в необхідній
кількості наявними насосами по існуючих трубопроводах. При цьому визначається значення
концентрації суспензії, яке забезпечує збіг робочої точки гідротранспортної системи, що роз-
глядається, з регламентованим значенням подачі.
Ключові слова: структуровані суспензії, реологічні характеристики, напірний гідротранс-
порт, математичне моделювання.
Abstract. Significant problems for local geotechnical systems are reducing of energy intensity
of the mineral transportation and resource conservation. These aspects must be taken into account
when elaborating methods for improving technological effectiveness of structured suspension us-
age. Purpose of process of structured suspension preparation is to obtain a mechanical mixture with
a predetermined concentration and physical and rheological properties from particulate solid mate-
rial and fluid. Objective of this work was to validate rheological parameters of structured suspen-
sions which ensured reliable delivery of solids to the consumer in the required amount by available
pumps through existing pipelines, and this problem was solved The offered method allows to de-
termine such suspension concentration value, which ensures coincidence of concerned system oper-
ating point with the scheduled feeding value.
Keywords: structured suspension, rheological characteristics, pressure hydrotransport, mathe-
matical simulation.
Статья поступила в редакцию 04.10.2016
Рекомендовано к публикации д-ром технических наук Блюссом Б.А.
mailto:podolyak@mail.ua
mailto:ninanik@ua.fm
|