Аbout limitations on similarity modelling of chemical-technological processes
Journal Title: Математичне моделювання - Year 2018, Vol 1, Issue 2
Abstract
ПРО ОБМЕЖЕННЯ НА МОДЕЛЮВАННЯ ПО ПОДІБНОСТІ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ Барський В.Д., Кравченко О.В., Гуляєв В.М., Яковлєв-Барський Д.В. Реферат Не зважаючи на велику кількість робіт в галузі моделювання по подібності, при ви-вченні процесів хімічної технології обмежуються теорією і, особливо, практикою тільки тих випадків, коли вирішальне значення мають явища безперервності потоку, переносу кількості руху, речовини та енергії. Це пояснюється тим, що виключно складна задача створення моделі, що задовольняє і без того великому набору критеріїв подібності геометричних параметрів моделі та об’єкта, процесів переносу в них кількості руху, маси та енергії, ставала практично не вирішуваною при врахуванні ще й вимог хімічної подібності. Більш того, особливу гостроту цієї ситуації придає твердження про принципову неможливість подібності процесів з хімічними перетвореннями, що протікають в реакторах різної величини. В цій роботі на прикладі вирішення задач, що відносяться як до першої, так і до другої ситуації, та які отримали в свій час широку відомість, показана неспроможність висновків про принципову неможливість моделювання по подібності процесів з хімічними та фізико-хімічними перетвореннями. Показано, що при відміні обмежень, що складаються з використання «в апараті і моделі речовини з однаковими властивостями (щільністю, в’язкістю, теплоємністю, теплопровідністю та інше)», геометрична, гідродинамічна, хімічна та термохімічна подібність можлива, якщо виконуються наступні співвідношення між розмірами об’єкту та моделі: , , . Ці рівняння вказують на те, що моделювання по подібності з максимальним, з повним охопленням існуючих характеристик об’єкта і моделі, не має ніяких принципових обмежень: задача зводиться до подолання технічних труднощів побудови матеріальної моделі, на якій можливо реалізувати ХТП з властивостями речовин, швидкістю та тепловим ефектом реакції та в умовах, що забезпечують виконання нерівності . В роботі також, виходячи із положення про те, що температура реакційної суміші визначається співвідношенням теплоти хімічної реакції і теплообміну з навколишнім середовищем, показано, що через незалежність основних характеристик процесів, що протікають в моделі і об’єкті, від цієї температури, згадане співвідношення теплоти слід розглядати як критерій подібності процесів з хімічними реакціями і фізико-хімічними перетвореннями, що протікають в об’єкті і в моделі. Отримано вираз: , що встановлює співвідношення між розміра-ми об’єкта і моделі в залежності від величин питомої теплоти хімічної реакції і теплообміну з навколишнім середовищем. Зроблено висновок: процеси з «хімічними» тепловими ефектами, що протікають в об’єкті і в моделі, можуть моделюватися і, на цій основі, досліджуватися методами теорії подібності. Література 1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1973. – 754 с. 2. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. – М.: Высшая школа, 1973. – 295 с. 3. Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. – М.: Химия, 1974. – 288 с. 4. Закгейм А.Ю. Введения в моделирование химико-технологических процессов. – М.: Хи-мия, 1982. – 288 с. 5. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. – М.: Химия, 1987. – 496 с. 6. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. – Л.: Хи-мия, 1977. – 592 с. 7. Damkohler, G. Chem. Fabrik. – 1939. – Bd. 43, 44. 8. Общие основы химической технологии / С. Бретшнайдер, В. Кавецкий, Я. Леко, Р. Марцинковский. – Л.: Химия, 1977. – 504 с. 9. Дьяконов Г.К. Моделирование процессов физико-химических превращений. – М.: изд. АНСССР, 1951. – 285 с. 10. Дьяконов Г.К. Вопросы теории подобия в области физико-химических процессов. – М.–Л.: изд. АНСССР, 1956. – 206 с. 11. Веников В.А. О моделировании. – М.: Знание, 1974. – 64 с.
Authors and Affiliations
V. D. Barsky, A. V. Kravchenko, V. M. Gulyaev, D. V. Jakovlev-Barsky
Keywords
Related Articles
- EP ID EP444758
- DOI 10.31319/2519-8106.2(39)2018.154237
- Views 77
- Downloads 0
ВИЗНАЧЕННЯ СИЛОВОГО ВПЛИВУ ЗМІННОГО СТРУМУ НА МЕТАЛ У ВАННІ УСТАНОВКИ КІВШ-ПІЧ
DETERMINATION OF THE POWER ACTION OF THE ALTERNATING CURRENT ON METAL IN THE POOL LADLE-FURNACE UNIT Krikent I.V. Abstract The work is devoted to theoretical research in the field of secondary steel processing. The expe...
Обчислення вірогідності визначення дефектів деталей методами неруйнівного контролю
CALCULATION OF VIRGINITY OF DETERMINATION OF DEFECTS OF DETAILS BY NON-GOVERNMENTAL CONTROL METHODS Shmatko D.Z, Kochneva E.V. Abstract Non-destructive methods of control or defectoscopy are a generic name for methods o...
Вплив частоти та індукції поздовжнього магнітного поля на втрати електродного металу та його розбризкування при MAG-зварюванні
INFLUENCE OF FREQUENCY AND INDUCTION OF LONG-MOVED MAGNETIC FIELD FOR ELECTRIC METAL LOSS AND ITS DISCHARGE IN MAG-WELDING Nosov D. G., Peremitko V. V. Abstract Mechanized welding method in active shielding gas by solid...
Особенности математического моделирования процессов комбинированного теплообмена в технологических системах
MATHEMATICAL MODELING FEATURES OF COMPOUND HEAT EXCHANGE PROCESSES IN TECHNOLOGICAL SYSTEMS Zhulkovski O.A., Zhulkovska I.I. Babenko M.V. Abstract A special role in the development and study of technological systems, cha...
Математична модель динаміки дроту в ковші, що враховує напруження згинання і кручення
The article is devoted to the development of mathematical model of the dynamics of cored wire in steel ladle dur-ing secondary treatment of the metal. Unlike previous models in addition to bending stress the wire`s torsi...