Methodological aspects of measuring the aerodynamic properties of particles of plant materials
 
More details
Hide details
1
Department of Mechanical Engineering and Agrophysics, University of Agriculture ul. Balicka 120, 30-149 Kraków
 
Acta Agroph. 2012, 19(3), 515–525
KEYWORDS
ABSTRACT
It is essential to know the aerodynamic properties of the processed material during designing machines and devices used in agriculture and agro-food industry. This applies, in a special way, to the cleaning and separation processes. It is absolutely necessary to measure mentioned properties on special test stands. They are designed in an individual way, often without taking into consideration essential project guidelines. Therefore, the aim of this study was the analysis of methodological aspects and the elaboration of the principles in the mentioned stands design. The paper discusses the issues related to the choice of the measuring method (free fall or suspension of particle) and to the selection of the diameter of the duct test section, ensuring minimised influence of the boundary conditions on the measuring results. Special attention was paid to the section dedicated to the homogenisation of the air velocity, consisting of the honeycomb structure and the screens. This section is responsible for the reduction of turbulences, so that it is possible to obtain the homogeneous field air velocity in the measuring section. Other issues raised in the paper describe problems which cannot be omitted at the design stage of the measuring position, such as: the control-measurement system, the necessity of using flexible elements aimed at damping, and the way of placing the particles in the channel to minimise the disruption of the flow while maintaining the ease of placement. On the basis of the acknowledged project settings, the necessary calculations were carried out and the test stand to measure aerodynamic properties of the particles of plant materials was designed, which fulfils the requirements described in the conducted analysis. What is more, the functions of the offered stand were extended by the possibility of analysing the particles' trajectory in air stream.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Metodyczne aspekty pomiaru właściwości aerodynamicznych cząstek stałych pochodzenia roślinnego
materiał roślinny, właściwości aerodynamiczne, prędkość krytyczna
  Podczas projektowania wielu maszyn i urządzeń wykorzystywanych w rolnictwie i przemyśle rolno-spożywczym niezbędna jest znajomość właściwości aerodynamicznych przetwarzanego materiału. W szczególny sposób dotyczy to procesów czyszczenia i separacji. Niezbędne jest zatem określenie wspomnianych właściwości na specjalnych stanowiskach badawczych. Są one projektowane indywidualnie, często bez uwzględnienia niezbędnych założeń projektowych. Dlatego też, celem niniejszej pracy była analiza aspektów metodycznych i wypracowanie zasad projektowania tego typu stanowisk. W pracy poruszono zagadnienia dotyczące wyboru metody pomiaru (swobodny spadek lub zawieszenie cząstki) oraz doboru średnicy przewodu sekcji testowej, zapewniającej zminimalizowanie wpływu warunków brzegowych na wyniki pomiarów. Szczególną uwagę zwrócono na sekcję homogenizacji prędkości powietrza, składającą się ze struktury plastra miodu oraz ekranów sitowych. Sekcja ta jest odpowiedzialna za redukcję turbulencji, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie jednorodnego pola prędkości powietrza w części pomiarowej. Innymi kwestiami poruszonymi w pracy, których nie sposób pominąć na etapie projektowania stanowiska pomiarowego, były: system kontrolno-pomiarowy, konieczność zastosowania elastycznych elementów, mających na celu tłumienie drgań oraz sposób umieszczania cząstek w kanale, minimalizujący zaburzenia przepływu, przy jednoczesnym zachowaniu łatwości lokowania. Na podstawie przyjętych założeń projektowych wykonano niezbędne obliczenia i zaprojektowano stanowisko badawcze do pomiaru właściwości aerodynamicznych cząstek stałych pochodzenia roślinnego, spełniające wymagania określone w przeprowadzonej analizie. Dodatkowo rozszerzono funkcje zaproponowanego stanowiska o możliwość analizy toru ruchu cząstek w strumieniu powietrza.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125