Синхронізація коливальних і обертальних рухів ротора у пульсаційному гомогенізаторі з вібруючим ротором

Abstract

UK: Для пульсаційного гомогенізатора з вібруючим ротором проаналізовані характерні варіанти синхронізації фаз обертання та коливання ротора, які включають співвідношення між частотами обертання ротора та кривошипа і зсув між кутами обертання ротора і кривошипу. Для підвищення ефективності процесу диспергування молочної емульсії, за основу чого прийнято швидкість ковзання жирової кульки відносно плазми молока, визначений оптимальний варіант синхронізації, при якому частота пульсацій, викликана обертальним та коливальним рухами ротора однакова, а характер зміни швидкостей – подібний. Це призводить до виникнення резонансу пульсацій, що підвищує амплітуду коливань, швидкість ковзання, а отже і ступінь диспергування. Виведене рівняння швидкості для такого режиму роботи гомогенізатора. При експериментальних дослідженнях розміри жирових кульок зменшувались на 15-20% при оптимальній частоті синхронізації фаз, що підтверджує аналітичні дослідження. RU: Для пульсационного гомогенизатора с вибрирующим ротором проанализированы характерные варианты синхронизации фаз вращения и колебания ротора, которые включают соотношение между частотами вращения ротора и кривошипа и сдвиг между углами вращения ротора и кривошипа. Для повышения эффективности процесса диспергирования молочной эмульсии, определен оптимальный вариант синхронизации, при котором частота пульсаций, вызванная вращательным и колебательным движениями ротора одинаковая, а характер изменения скоростей - подобен. Это приводит к возникновению резонанса пульсаций, который повышает амплитуду колебаний, скорость скольжения, а следовательно и степень диспергирования. Получено уравнение скорости для такого режима работы гомогенизатора. При экспериментальных исследованиях размеры жировых шариков уменьшались на 15-20% при оптимальной частоте синхронизации фаз, что подтверждает аналитические исследования. EN: Characteristic variants of synchronization of phases of rotation and vibrations of rotor are analyzed for the pulsation homogenizer with a vibrating rotor, which include correlation between frequencies of rotation of rotor and crank and rotation angle shift of rotor and crank. In order to increase the efficiency of dispersing process of milk emulsion, the optimal variant of synchronization has been determined, at which frequency of pulsations caused by rotatory and oscillatory motions of rotor are identical, and character of speed change is similar. It results in pulsations resonance which increases vibrations amplitude, sliding velocity, and consequently the degree of dispersing. Velocity equation has been derived for such mode of operation of homogenizer. In experimental investigation the sizes of fat globules decreased by 15-20% at optimal frequency of synchronization of phases,, that is confirmed by analytical investigation.