مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

شبیه‌سازی عددی جریان مواد اسکروکانوایر و تحلیل پارامتر‌های تاثیر‌گذار بر آن مطالعه موردی: کارخانه گندله‌سازی شماره ۱ شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
2 دانشگاه صنعتی سیرجان، دانشکده مهندسی مکانیک
3 شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر سیرجان
10.22075/jme.2026.40545.2977
چکیده
اسکروکانوایرها یکی از مهم‌ترین تجهیزات انتقال مواد در صنایع مختلف به‌ویژه صنایع معدنی و واحدهای گندله‌سازی به‌شمار می‌روند. با وجود ساختار نسبتا ساده، رفتار جریان مواد درون این تجهیزات پیچیده بوده و به عوامل متعددی از جمله پارامترهای هندسی، شرایط عملیاتی و خواص فیزیکی-مکانیکی ماده منتقل‌شونده وابسته است. در این پژوهش، شبیه‌سازی عددی جریان بنتونیت به‌عنوان یک ماده پودری پرکاربرد در فرآیند گندله‌سازی، در اسکروکانوایرهای مستقر در کارخانه گندله‌سازی شماره ۱ شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر با استفاده از روش المان گسسته و نرم‌افزار EDEM انجام شده‌است. هدف اصلی تحقیق، بررسی اثر سه پارامتر کلیدی شامل سرعت دورانی اسکرو، گام مارپیچ و ضریب اصطکاک بین ذرات بنتونیت و سطح داخلی اسکروکانوایر بر نرخ مواد خروجی می‌باشد. شبیه‌سازی‌ها برای سه سرعت ۱۰، ۲۰ و ۳۰ دور بر دقیقه و سه گام ۱۰۰، ۱۴۵ و ۲۰۰ میلی‌متر انجام شده و در هر حالت، تنها یک پارامتر متغیر بوده و سایر شرایط ثابت در نظر گرفته شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که سرعت دورانی اسکرو بیش‌ترین تأثیر را بر نرخ مواد خروجی دارد، در حالی‌که گام مارپیچ و ضریب اصطکاک نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در بهینه‌سازی ظرفیت انتقال ایفا می‌کنند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که شبیه‌سازی المان گسسته ابزاری کارآمد برای تحلیل و بهینه‌سازی عملکرد اسکروکانوایرها در صنایع گندله‌سازی محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Numerical Simulation of Material Flow in Screw Conveyors and Analysis of the Influential Parameters Case Study: Pelletizing Plant No. 1 at Golgohar Mining and Industrial Company

نویسندگان English

Mohammad Javad Mahmoodabadi 1
mahmoodabadi mahmoodabadi 2
Mohammad Sajedi 3
1 Department of Mechanical Engineering, Sirjan University of Technology, Sirjan, Iran.
2 Department of Mechanical Engineering, Sirjan University of Technology.
3 Golgohar Mining and Industrial Company, , Sirjan, Iran.
چکیده English

Screw conveyors are among the most important material handling equipment in various industries, particularly in mining and pelletizing plants. Despite their relatively simple structure, the material flow behavior within these systems is highly complex and depends on multiple factors, including geometric parameters, operating conditions, and the physical–mechanical properties of the conveyed material. In this study, numerical simulation of bentonite flow—widely used as a binder in the pelletizing process—was conducted for screw conveyors installed in Pelletizing Plant No. 1 of Golgohar Mining and Industrial Company using the Discrete Element Method and EDEM software. The main objective of this research is to investigate the effects of three key parameters, namely the screw rotational speed, screw pitch, and the friction coefficient between bentonite particles and the internal surface of the screw conveyor, on the material discharge rate. Simulations were performed for three rotational speeds of 10, 20, and 30 rpm and three screw pitches of 100, 145, and 200 mm. In each simulation case, only one parameter was varied while all other conditions were kept constant. The results indicate that the screw rotational speed has the most significant effect on the material discharge rate, while the screw pitch and friction coefficient also play critical roles in optimizing the conveying capacity. The findings demonstrate that DEM simulation is an efficient and reliable tool for analyzing and optimizing the performance of screw conveyors in pelletizing industries.

کلیدواژه‌ها English

Numerical Simulation
Screw Conveyor
Material Flow
Discrete Element Method
Screw Rotational Speed
screw pitch

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 24 بهمن 1404
  • تاریخ بازنگری 15 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 24 شهریور 1405