Poczta
USOSweb
Znajdź pracownika
Tłumacz
Вступна кампанія
Wprowadzenie wilgotności jako parametru funkcji prawdopodobieństwa rozdrabniania biomasy ziarnistej- staż naukowy w Purdue University w USA
Głównym celem planowanego działania, stażu naukowego jest podniesienie kwalifikacji, wiedzy i umiejętności w zakresie badań rozdrabniania materiałów ziarnistych, w tym wyznaczania zależności pomiędzy właściwościami mechanicznymi i fizycznymi czaśtek a prawdopodobieństwem pęknięcia i energią pęknięcia. Celem naukowym jest poszerzenie stanu wiedzy i praktyki w zakresie niedostatecznie rozpoznanych i opisanych zależności pomiędzy prawdopodobieństwem pęknięcia ziaren biomasy, a ich wilgotnością oraz opracowanie funkcji prawdopodobieństwa pękania, w której jednym z parametrów rozkładu będzie wilgotność ziarna. Dostarczona wiedza przyczyni się do rozwoju adekwatnych modeli rozdrabniania biomasy za pomocą metody elementów dyskretnych.
W wyniku proponowanego działania naukowego opracowane zostaną rozkłady prawdopodobieństwa pękania ziaren biomasy w zależności od ich wilgotności. Otrzymane rezultaty są niezbędnym elementem dla dalszego postępowania badawczego w zakresie modelowania procesu rozdrabniania i konstrukcji rozdrabniających. Dla biomasy dotąd nie opracowano skutecznych modeli rozdrabniania, które wykorzystane w symulacjach za pomocą metody elementów dyskretnych pozwalałyby na przewidywanie stopnia rozdrobnienia, wydajności rozdrabniania czy energochłonności. Planowane jest opracowanie pełnego modelu rozdrabniania dla ziaren biomasy uwzględniającego funkcję prawdopodobieństwa pękania i funkcję rozdrabniania. Oprócz proponowanych w działaniu zależności pomiędzy wilgotnością a rozkładem prawdopodobieństwem pękania ziarna, konieczne dla dalszych badań jest wyznaczenie zależności zmian rozkładów prawdopodobieństwa pękania w zależności od krotności obciążeń, gdyż rozdrabnianie w maszynach najczęściej zachodzi wskutek poddawania materiału ziarnistego wielokrotnym obciążeniom, jak chociażby w rozdrabniaczach bijakowych, tarczowych, kulowych. Z tego powodu konieczne jest stworzenie krzywej rozkładu prawdopodobieństwa pęknięcia uwzględniającej trzy: wielkość ziarna, wilgotności i krotność obciążeń, a nie tylko dwa parametry. Po ustaleniu tych zależności kolejny etap to opracowanie funkcji rozdrabniania, która będzie wiązała energię rozdrobnienia z efektem rozdrabniania (tj. wielkością cząstek po rozdrobnieniu) w postaci zależności funkcyjnej pomiędzy energią wywołującą pęknięcie a wielkością cząstek i procentowym udziałem masowym cząstek w danym przedziale wielkości. Utworzone modele następnie zostaną wprowadzone do symulacji rozdrabniania za pomocą metody elementów dyskretnych i zweryfikowane na podstawie symulacji w rozdrabniaczu. Dodatkowo zdobyte w trakcie stażu naukowego doświadczenie i wiedza w zakresie stosowania metod badawczych, w tym instrumentarium dla wyznaczenia energii pęknięcia, zachowania najwyższych standardów jakości, planowania badań i opracowywania wyników badań z wykorzystaniem analiz statystycznych (w Purdue University dostępne są bezpłatne dla pracowników usługi konsultacyjne w zakresie planowania badań, analiz statystycznych, opracowywania wyników analiz statystycznych i ich interpretacji prowadzone przez Wydział Statystyki, który uważany jest za jeden z najlepszych w USA) wpłynie pozytywnie na dalsze prowadzone badania naukowe oraz pozwoli lepiej przygotować wniosek aplikacyjny o projekt naukowy w oparciu o wzorce amerykańskie. Nawiązana podczas stażu współpraca umożliwi także korzystanie ze specjalistycznej aparatury badawczej, np. Wisconsin breakage tester, które służy do wyznaczania energii pękania w zależności od krotności uderzeń/obciążeń ziarna biomasy i na tej podstawie wyznaczania rozkładów prawdopodobieństwa pęknięcia, co w kontekście planowanych dalszych badań jest jednym z kluczowych elementów opracowania modelu rozdrabniania, obok proponowanych do wyznaczenia we wnioskowanym działaniu naukowym zależności prawdopodobieństwa pęknięcia od wilgotności.