INVESTIGATION OF THE EQUATIONS OF THE CELL STRUCTURE OF FLOWS IN PROCESSES AND APPARATUS OF CHEMICAL EN-GINEERING
EDN: VGHNOK
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.03.027Abstract
Abstract. During chemical, mass transfer or thermal processes in ideal displacement apparatuses, the concentrations of working substances (or temperatures) continuously change from inlet to outlet along the length (height) of the apparatus. In ideal mixing apparatuses, concentrations (or temperatures) are completely equalized throughout the apparatus, and at any point they are equal to the values of the corresponding values at the flow outlet. For both of these cases, the methods for calculating the speeds of processes and the sizes of the corresponding devices are well developed.
This idealized physical model corresponds to a mathematical model – an equation or a system of equations by means of which the type of the residence time distribution function is determined by calculation. Next, the type of the distribution function actually obtained experimentally (from the response criteria) is compared with the calculation result based on the selected ID model for different values of its parameter (or parameters). As a result of the comparison, it is established whether the selected model corresponds with a sufficient degree of accuracy to the real hydrodynamic structure of the flow in the apparatus of this type, i.e. whether the model is adequate to the object. Then the numerical values of the model parameters are found, at which the coincidence of the experimental and calculated distribution functions is the best. The specified values are subsequently applied when calculating the process in a particular device. Generalizing these data, equations are obtained for calculating the values of model parameters under different hydrodynamic operating conditions and sizes of devices of this type.
Currently, two models are most often used to describe the flow structure: cellular and diffusion.
Keywords: cell, mixing, models, perturbation method, flow structure, mass transfer, reactor, generating function, dispersion of matter, sludge washing.
References
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Касаткин А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии», Москва, АльянС,2004. 751 с.
Фролов В.Ф. «Лекции по курсу процессы и аппараты химической технологии», Санкт-Петербург, химиздат, 2003. 608с.
Гельперин Н.И., Пебалк В.Л., Костанян А.Е. «Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышлен-ности», Москва, издательство «Химия», 1977. 364 с.
Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии. М.: Наука, 1976. 500 с.
Броунштейн Б.И., Щеголев В.В. Гидродинамика, массо- и теплообмен в колонных аппаратах. Л.: Химия, 1988. 336 с.
Мошинский А.И. Моделирование тепломассообменных процессов на основе обобщенных диффузионных уравнений. М.: Изд-во КНОРУС, 2019. 444 с.
Мошинский А.И. Диффузионная модель при наличии циркуляционных зон в аппаратах // Теор. основы хим. технол. - 1988. - Т. 22, № 3. - С. 315 - 324.
Мошинский А.И. Некоторые вопросы теории ячеечных моделей // Теор. основы хим. технол. 1990. Т. 24, № 6. С. 743 754.
Roemer M.H., Durbin L.D. Transient re-sponse .and moments analysis of backflow cell model for flow system with longitudinal mixing //Ind. Engng. Chem. Fund. 1967. V. 6, N 1. P. 120 129.
Buffham B.A., Gibilaro L.G. The analytical solution of the Deans - Levich model for dispersion in porous media // Chem. Engng. Sci. 1968. V. 23, N 11. P. 1399 1401.
Мошинский А.И. Анализ ячеечной модели с обратным перемешиванием между ячейками и при наличии застойных зон // Теор. основы хим. технол. 1987. Т. 21, № 6. С. 732 740.
Чуешов В.И. «Промышленная технология лекарств», МТК-Книга; издательство НФАУ, 2002.
Кафаров. В.В., Винаров А.Ю., Гордеев Л.С. Моделирование биохимических реакторов. Москва: Лесная промышленность, 1979. 344 с.
Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Что такое математическая биофизика. (Кинетические модели в биофизи-ке). М.: Просвещение, 1971. 136 c.
Пирсон Дж. Широкие горизонты гидромеханики // Современная гидродинамика. Успехи и проблемы. М.: Мир, 1984. С. 315 336.
Бабенко Ю.И., Мошинский А.И. Операторные методы расчета ячеечных моделей химических аппаратов // Хим. промышлен-ность. 1999. № 2. С. 102 104.
Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т. 1. М.: Мир, 1967. 500 с.
Гардинер К.В. Стохастические методы в естественных науках. М.: Мир, 1986. 528 с.
Зорич В.А. Математический анализ, часть I, М: Наука, 1981. 544 с.
Коул Дж. Методы возмущений в прикладной математике. М.: Мир, 1972. 276 с.
Найфэ А. Введение в методы возмущений. М.: Мир, 1984. 535 с.
Найфэ А. Методы возмущений. М.: Мир, 1976. 456 с.
Ван-Дайк М. Методы возмущений в механике жидкости. М.: Мир, 1967. 312 с.
Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Кн. 1. М.: Химия, 1981. 384 с
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Lyubov Yu. Alexandrova, Pavel G. Ganin, Alla V. Markova, Alexander I. Moshinsky, Larisa N. Rubtsova, Vladislav V. Sorokin
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
