Теоретические предпосылки к обоснованию параметров смесителя белковоминерально-витаминных добавок

Для повышения эффективности смешивания белково-минерально-витаминных добавок для КРС возможно применить подход, при котором достигается перевод материала в псевдоожиженное состояние. Исследование направлено на определение теоретических зависимостей скоростных и энергетических характеристик формирования псевдоожиженного слоя от физико-механических свойств смешиваемого материла и конструктивно-кинематических параметров смесителя и выполнялось в 2021 г. Для уточнения характеристик процесса смешивания добавок в режиме псевдоожижения вводится коэффициент структурно-механического сопротивления дисперсной многокомпонентной системы. Получены уравнения, характеризующие скорость перемещения частиц и затраты энергии на обеспечение движения частиц в псевдоожиженном слое под воздействием лопастной мешалки. Для изучения влияния порозности слоя и угла наклона лопасти смесителя на скоростные характеристики движения частиц смеси построено графическое решение уравнения потерь скорости частиц при значении скорости на краю лопасти 5 м/с. Установлено, что изменение порозности слоя оказывает значительное влияние на скорость частиц смеси. Наибольшие потери составляют более 4,5 м/с и наблюдаются при наименьшем значении порозности – 0,14 и наибольшем угле наклона лопасти – 75º. Наименьшие потери составляют менее 0,5 м/с и соответствуют наибольшей порозности – 0,34 и наименьшему углу наклона лопасти – 15º. Таким образом, в рассматриваемых координатах наблюдается снижение скорости частицы на 10-90 %.

1. Westphalen M. F., Carvalho Pedro H. V., Joonpyo Oh., Hristov A. N., Staniar W. B., Felix T. L. Effects of feeding rumen-protected Capsicum oleoresin on growth performance, health status, and total tract digestibility of growing beef cattle. Animal Feed Science and Technology. 2021;271:114778. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2020.114778

2. Stefańska B., Sroka J., Katzer F., Goliński P., Nowak W. The effect of probiotics, phytobiotics and their combination as feed additives in the diet of dairy calves on performance, rumen fermentation and blood metabolites during the preweaning period. Animal Feed Science and Technology. 2020;272:114738. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2020.114738

3. Humer E., Petri R. M., Aschenbach J. R., Bradford B. J., Penner G. B., Tafaj M., Südekum K. H., Zebeli Q. Invited review: Practical feeding management recommendations to mitigate the risk of subacute ruminal acidosis in dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2018;101(2):872-888. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2017-13191

4. Avakimyants E. V., Gordeev V. V. Study of physical and mechanical properties of feed additives for cattle. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;723:032085. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032085

5. Авакимянц Е. В., Гордеев В. В. Физико-механические свойства кормовых добавок для КРС. АгроЭкоИнженерия. 2020;(3(104)):100-108. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44354815

6. Коновалов В. В., Чупшев А. В., Терюшков В. П., Шабурова Г. В. Аналитическое определение параметров лопастных смесителей для турбулентного перемешивания сухих смесей. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2012;(1(17)):135-139. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17941622

7. Чупшев А. В., Коновалов В. В., Терюшков В. П., Шабурова Г. В. Аналитическое определение параметров лопастных смесителей для турбулентного перемешивания сухих смесей. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012;(3(89)):88-91. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17653158

8. Бражник Ю. В., Несмеянов Н. П., Горшков П. С. Лопастной смеситель для сухих строительных смесей с высокоскоростным режимом работы: монография. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2018. 131 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35396810

9. Avakimyants E. V., Gordeev V. V. Physical and mechanical properties of mixtures of feed additives for cattle. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022;979:012082. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/979/1/012082/pdf

10. Burtseva L., Salas B. V., Werner F., Petranovskii V. Packing of monosized spheres in a cylindrical container: models and approaches. Revista Mexicana de Fisical. 2015;61:20-27. URL: http://www.scielo.org.mx/pdf/rmfe/v61n1/v61n1a5.pdf

11. Angga P. H., Jieqing G., Zongyan Z., Aibing Y. Numerical studies of mixing of ellipsoidal particles in a bladed mixer. Powder Technology. 2022; 398:117065. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.117065

12. Chandratilleke G. R., Yu A. B., Stewart R. L., Bridgwater J. Effects of blade rake angle and gap on particle mixing in a cylindrical mixer. Powder Technology. 2009:193(3):303-311. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2009.03.007