Аналитические исследования механических перемещений в элементах баромембранного аппарата

DOI: 10.34759/trd-2021-117-02

Авторы

Лазарев С. И.^*, Ломакина О. В.^**, Хорохорина И. В.^***, Кочетов В. И.^****

Тамбовский государственный технический университет, ул. Советская, 106, Тамбов, 392000, Россия

*e-mail: sergey.lazarev.1962@mail.ru
**e-mail: lomakinaolga@mail.ru
***e-mail: kotelnikovirina@yandex.ru
****e-mail: geometry@mail.nnn.tstu.ru

Аннотация

Статья посвящена аналитическим исследованиям напряженно-деформированного состояния различных вариантов конструкций фланца баромембранного аппарата плоскокамерного типа, работающих под трансмембранным давлением. Предложена рациональная конструкция фланца с точки зрения прочности и жесткости. Приводится сравнение аналитических и численных методов решения, полученное методом конечных элементов (МКЭ), подтверждающее правильность выбора расчетной схемы и метода расчета торцевого фланца баромембранного аппарата плоскокамерного типа.

Ключевые слова:

аппарат, фланец, расчетная схема, напряжение, перемещение, мембрана

Список источников

1. Шишкин С.В., Бойков А.А., Колпаков А.М. К расчёту на прочность Z-образного металлического уплотнения с врезающимися элементами, деформируемого упруго-пластически // Труды МАИ. 2019. № 109. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=111374. DOI: 10.34759/trd-2019-109-9

2. Юдин Д.А., Фирсанов В.В. Расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции изделия при ударе о твердую преграду // Труды МАИ. 2020. № 112. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=116343. DOI: 10.34759/trd-2020-112-8

3. Фирсанов В.В., Фам В.Т., Чан Н.Д. Анализ напряженно-деформированного состояния многослойных композитных сферических оболочек на основе уточненной теории // Труды МАИ. 2020. № 114. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=118698. DOI: 10.34759/trd-2020-114-07

4. Нигяр Э.С. Динамика пластины с упруго присоединённой массой // Труды МАИ. 2020. № 111. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=115111. DOI: 10.34759/trd-2020-111-2

5. Drazevic E., Kоsutic K., Freger V. Permeability and selectivity of reverse osmosis membranes: сorrelation to swelling revisited // Water Research, 2014, vol. 49, pp. 444 - 452.

6. Wu S., Qin X., Li M. The structure and properties of cellulose acetate materials: a comparative study on electrospun membranes and casted films // Journal of Industrial Textiles, 2014, vol. 44, no. 1, pp. 85 - 98. DOI: 10.1177/1528083713477443

7. Потехина Л.Н., Седелкин В.М. Технология и свойства ультрафильтрационных мембран на основе модифицированных ацетатов целлюлозы // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. Т. 1. № 1 (52). С. 110 - 116.

8. Gupta S.K., Singh P., Kumar R. Modifications induced by gamma irradiation upon structural, optical and chemical properties of polyamide nylon-6,6 polymer // Radiation effects and defects in solids, 2014, vol. 169, no. 8, pp. 679 - 685.

9. Русланцев А.Н., Думанский А.М., Алимов М.А. Модель напряженно-деформированного состояния криволинейной слоистой композитной балки // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=85659

10. Гнездилов В.А., Гришанина Т.В., Нагорнов А.Ю. Деформация плоской статически неопределимой стержневой системы при потере устойчивости стержней // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84435

11. Аносов Ю.В., Данилин А.Н., Курдюмов Н.Н. О жесткостях проволочных конструкций спирального типа // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56958

12. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. - М.: Химия, 1986. - 272 с.

13. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. – М.: Наука, 1966. – 636 с.

14. Shestakov K.V., Lazarev S.I. Мethod focalculating rational process parameters for electromembrane purification of industrial solutions and waste water in the chemical industry // Chemical and Petroleum Engineering, 2019, vol. 55, pp. 63 – 67. DOI:10.1007/s10556-019-00582-0

15. Lazarev S.I., Abonosimov O.A., Levin A.A., Ignatov N.N., Kotenev S.I. A Mathematical description of mass transfer and a technique of calculating the local mass-transfer coefficients in the inter-membrane channel of baromembrane roll elements // Chemical and Petroleum Engineering, 2019, vol. 54, no. 1, pp. 16 - 18. URL: DOI: 10.1007/s10556-019-00528-6

16. Лазарев С.И., Ковалева О.А., Богомолов В.Ю., Шестаков К.В., Кузнецов М.А. // Определение технологических и конструктивных параметров электрофильтрационного аппарата плоскокамерного типа для дименерализации и концентрированных растворов в производстве биоразлагаемых пластов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2017. № 6. С. 9 - 12. URL: http://www.himnef.ru/arhiv/2017_06.pdf

17. Лазарев С.И., Хорохорина И.В., Казаков В.Г., Богомолов В.Ю. Исследование и методика расчета времени эффективной работы полупроницаемых мембран при ультрафильтрационой очистке промышленных растворов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2018. № 1. С. 12 - 14. URL: http://www.himnef.ru/arhiv/2018_01.pdf

18. Соловьев А.Н. Тамаркин М.А., Тхо Н.В. Метод конечных элементов в моделировании центробежно-ротационной обработки // Вестник Донского государственного технического университета. 2019. Т. 19. № 3. С. 214 - 220. DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-2-214-220

19. Мяченков В.И., Мальцев В.П. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов. - М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.

20. Reissner E. The Effect of Transverse Shear Deformation on the Bending of Elastic Plates // ASME Journal of Applied Mechanics, 1945, vol. 12, pp. 8 – 77.

21. Zienkiewicz О.С., Taylor R.L. The Finite Element Method. Vol.2. Solid Mechanics, Butterworth-Heinemann, 2000, 479 p.

Скачать статью