Результати попередніх досліджень Y-подібного змішувача кормових матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.14(45).452-460Ключові слова:
кормові матеріали, змішувач, однорідність суміші, CFD–DEM моделювання, конструктивні параметри, експериментальні дослідженняАнотація
Якість приготування кормових сумішей є визначальним чинником ефективності тваринництва, оскільки рівномірність розподілу компонентів безпосередньо впливає на поживну цінність і збалансованість корму. У статті представлено результати попередніх досліджень процесу змішування кормових матеріалів у Y-подібному змішувачі з керованими режимами роботи. Обґрунтовано конструктивно-технологічну схему змішувача та принцип його дії. Для аналізу фізичних закономірностей процесу використано чисельне моделювання на основі поєднання методів обчислювальної гідродинаміки та дискретних елементів (CFD–DEM) у середовищі Simcenter Star-CCM+. Досліджено вплив геометричних і режимних параметрів на кінетику змішування та коефіцієнт однорідності суміші. Визначено раціональні значення основних параметрів, за яких забезпечується коефіцієнт однорідності 0,95 при мінімальній тривалості процесу. Спроєктовано та виготовлено лабораторний стенд і розроблено методику експериментальних досліджень, що створює основу для подальшої оптимізації конструкції та оцінювання енергоефективності Y-подібного змішувача кормових матеріалів.
Посилання
References
1. Kisilyov R. V., Luzan P. G., Amosov V. V., Vasylkovsky M. O. Research on the influence of the design parameters of the mixer on the quality of the feed mixture preparation. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences: Scientific Collection. 2025. Issue 12(43), Part 1. P. 187–194. DOI: 10.32515/2664-262X.2025.12(43).1.187-194 [in Ukrainian].
2. Kisilyov R. V., Khmelovsky V. S., Luzan P. G., Sysolina I. P. Research on a two-section mixer for the preparation of balanced mixtures on cattle farms. Design, production and operation of agricultural machinery: All-State Interdepartmental Scientific and Technical Collection. 2020. Issue 50. P. 107–113. DOI: 10.32515/2414-3820.2020.50.107-113 [in Ukrainian].
3. Kisilov R. V., Matveev K. D., Luzan P. G. Research on the technological efficiency of mixing feed with a two-stage single-shaft combined mixer of periodic action. Design, production and operation of agricultural machines: All-State Interdepartmental Scientific and Technical Proceedings. 2013. Issue 43, part 2. P. 108–112. [in Ukrainian].
4. Dudin V. Yu., Govorukha V. B. Justification of the design and technological parameters of a ribbon-screw mixer for bulk feed. Design, production and operation of agricultural machines: All-State Interdepartmental Scientific and Technical Proceedings. 2023. Issue 53. P. 112–121. DOI: 10.32515/2414-3820.2023.53.112-12 [in Ukrainian].
5. Kisilyov R. V., Luzan P. G., Machok Yu. V., Nesterenko O. V. Research on the process of preparing feed mixtures for cattle using a combined mixer. Design, production and operation of agricultural machines: All-State Interdepartmental Scientific and Technical Proceedings. 2014. Issue 44. P. 20–24. [in Ukrainian].
6. Kupchuk I., Yaropud V., Hraniak V., Poberezhets J., Tokarchuk O., Hon-tar V., Didyk A. Multicriteria compromise optimization of feed grain grinding process. Przegląd el-ektrotechniczny. 2021. Vol. 97 (11). P. 179–183. DOI: 10.15199/48.2021.11.33 [in English].
7. Xin J. DEM Study on the Mixing Behavior of U-shaped Ribbon Mixers. A thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. 2022. 292 p. [in English].
8. Park C., Kim J., Landon R.S., Lyu B., Cho H., Moon I. Novel evaluation method for the continuous mixing process of bimodal particles. Powder Technology. 2018. Vol. 344. P. 636–646. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.12.052 [in English].
9. Bhalode P., Ierapetritou M. A review of existing mixing indices in solid-based continuous blending operations. Powder Technology. 2020. Vol. 373. P. 195–209. DOI: 10.1016/j.powtec.2020.06.043 [in English].
10. Chandratilleke G. R., Bridgwater A. Yu, J., Shinohara K. A particle-scale index in the quantification of mixing of particles. AIChE journal. 2012. Vol. 58. P. 1099–1118. DOI: 10.1002/aic.12654 [in English].
11. Cho M., Dutta P., Shim J. A non-sampling mixing index for multicomponent mixtures. Powder Technology. 2017. Vol. 319. P. 434–444. DOI: 10.1016/j.powtec.2017.07.011 [in English].
12. Lemieux M., Bertrand F., Chaouki J., Gosselin P. Comparative study of the mixing of free-flowing particles in a V-blender and a bin-blender. Chemical Engineering Science. 2007. Vol. 62. P. 1783–1802. DOI: 10.1016/j.ces.2006.12.012 [in English].
13. Aliiev E. B., Koshulko V. S., Kocherezhko N. V. Justification of the design and technological parameters of a rotary mixer of compound feeds of periodic action. Technology, Energy, Transport of the Agricultural Industry. 2023. Issue 3 (122). P. 5–13. DOI: 10.37128/2520-6168-2023-3-1 [in Ukrainian].
14. Biroun M.H., Sorensen E., Hilden J.L., Mazzei L. CFD modeling of powder flow in a continuous horizontal mixer. Powder Technology. 2023. Vol. 428. 118843. DOI: 10.1016/j.powtec.2023.118843 [in English].
15. Pezo M., Pezo L., Jovanović A., Lončar B., Čolović R. DEM/CFD approach for modeling granular flow in the revolving static mixer. Chemical Engineering Research and Design. 2016. Vol. 109. P. 317–326. DOI: 10.1016/j.cherd.2016.02.003 [in English].
16. Shevchenko I., Aliyev E. Improving the efficiency of the process of continuous flow mixing of bulk components. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 6/1 (108). P. 6–13. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.216409 [in English].
17. Lee S.J., Hwang S.-Y. Comparative Study to Evaluate Mixing Efficiency of Very Fine Particles. Applied Sciences. 2025. Vol. 15. P. 8712. DOI: 10.3390/app15158712 [in English].
18. Gevko I. B., Dyachun A. E., Tarasyuk Yu. M. Results of experimental research on the quality of mixing of feed mixtures by screw conveyor - mixer. Bulletin of the Zhytomyr National Agroecological University. 2014. Issue 2. P. 309–315. [in Ukrainian].
19. Pezo M., Pezo L., Lončar B., Kojić P., Jovanović A. A. A Comprehensive Review of Discrete Element Method Studies of Granular Flow in Static Mixers. Processes. 2025. Vol. 13(11). 3522. DOI: 10.3390/pr13113522 [in English].
20. Bridgwater J. Mixing of powders and granular materials by mechanical means – A perspective. Particuology. 2012. Vol. 10 (4). P. 397–427. DOI: 10.1016/j.partic.2012.06.002 [in English].
21. Aliiev E. B. Numerical modeling of agroindustrial production processes: textbook. Kyiv: Agrarian Science. 2023. 340 p. DOI: 10.31073/978-966-540-584-9 [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Е. Б. Алієв, Р. Г. Пономаренко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
