Научные труды

ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ПОДБОР МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОЙ СУСПЕНЗИИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ

STUDYING THE RHEOLOGICAL PROPERTIES AND THE SELECTION OF THE RHEOLOGICAL MODEL OF COAL-WATER SLURRY DURING TRANSPORT AND STORAGE

УДК: 532.584 DOI: 10.18101/978–5–9793–0803–6–156–162

Целью исследования является изучение изменений реологических свойств водоугольной суспензий (ВУС) и выбор математической модели реологического поведения материала, которая лучше всего описывает экспериментальные данные. Объектом исследования были образцы ВУС из бурого угля. ВУС проявляет реопексные свойства неньютоновских систем, о чем свидетельствует увеличение вязкости во времени от 0.018 до 0.027 Па*с. Определены тип жидкости, структура и механические свойства поведения ВУС при механическом воздействии. В статье представлены зависимости динамической вязкости ВУС от времени и скорости вращения шпинделя. Зависимости описывают с помощью теоретических моделей для систем, реологические свойства которых изменяются в процессе механического воздействия — моделей Бингама, Кэссона, степенного закона (Power Law), реологического поведения паст (Past)Хершель-Балклей. Проведенные исследования показали, что модель Кэссона, свойственная пластическим дилантным телам и псевдопластикам, обеспечивает хорошую сходимость экспериментальных и расчетных данных.

The aim of the research was to study the changes of the rheological properties of
coal-water slurries (CWS) treated by the electric discharge methods and the selection
of a mathematical model of the rheological behavior of CWS that describes the
experimental data. The objects of the research were the samples of CWS of brown
coal. CWS has rheopex properties of non-Newtonian systems, evidenced by an increase
in viscosity over time from 0.018 to 0.027 Pa*s. The type of liquid, structural
and mechanical properties, the behavior of the system under the influence of mechanical
action have been defined. The article presents the dependence of the dynamic
viscosity of the IGC on the time and the speed of rotation of the spindle. Dependences
are described by means of theoretical models for the systems, rheological
properties of which are changed in the process of mechanical action — Bingham
model, Caisson, a power law (Power Law), the rheological behavior of pastes (Past),
Herschel-Bulkley. Research has shown that the Casson model peculiar to plastic and
pseudoplastiс bodies and provides good convergence of experimental and calculated
data.

водоугольная суспензия, электроразрядные методы, вязкость, реологическая модель.

coal-water slurry, electric discharge methods, viscosity, rheological
model.

1. Senchurova J., Murko V., Fedyaev V., Dziuba D., Pusirev E. Results of spray nozzles rotor coal-water fuel // The Tomsk Polytechnic University news. 2008. P. 37–40.

2. Zhuravlev N., Murko V., Fedyaev V. Dziuba D., Senchurova Y., Zaostrovsky A. Environmental aspects of the vortex combustion technology of coal slurry fuel // Ecology and Industry of Russia. 2009. P. 6–9

3. Buyantuev S., Kondratenko A., Khmelev A. Analysis of characteristics of coal-water slurries obtained by plasma and electric discharge methods // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2014. Vol. 9, № 11. P. 2102–2105.

4. Пирогов А. Н., доня Д. В. Инженерная реология. Кемерово, 2004. 110 с.

5. Физический смысл реологических коэффициентов в обобщенной модели Кэссона / Е. А. Кирсанов, С. В. Ремизов, Н. В. Новоселова, В. Н. Матвеенко // Вестник Московского государственного университета. Сер. 2. Химия. 2007. С. 22–26.

6. Крупенникова В. Е., Раднаева В. Д., Танганов Б. Б. Определение динамической вязкости на ротационном вискозиметре BrookfieldRVDV-II+Pro. Methodical instructions. - Ulan-Ude, ESSUTM, 48 pp. 2011.