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 100
- Downloads 0
USING THE METHOD OF MATHEMATICAL MODELING FOR OBTAINING MULTICOMPONENT TITANIUM SHS-COATINGS
APPLICATION OF METHODS OF MATHEMATICAL DESIGN AT DEVELOPMENT OF COMPOSITIONS OF REACTIONARY MIXTURES FOR CAUSING OF MULTICOMPONENT SHS-COATINGS Sereda B.P., Palekhova I.V., Kruglyak I.V. Abstract In order to improve th...
Современные средства аппаратной и программной поддержки IEEE-стандарта
MODERN MEANS OF HARDWARE AND SOFTWARE SUPPORT FOR THE IEEE STANDARD Zhulkovska I.I., Zhulkovskii O.A. Abstract Rounding floating-point numbers is a very important problem of the existing computer arithmetic. Numbers are...
Математическая модель тепловой работы ошлакованной футеровки стен конвертера при взаимодействии ее с расплавом в ходе кислородной продувки
MATHEMATICAL MODEL OF THE THERMAL PERFORMANCE OF THE LINING OF THE CONVERTER’S WALLS, WHICH IS COVERED WITH SLAG, AT ITS INTERACTION WITH THE MELT DURING OXYGEN BLOWING Panteikov S.P., Panteikova E.S. The oxygen conve...
Окремі випадки застосування методів чисельного ресамплінгу в прикладних задачах
In this paper we investigated methods of numerical resampling, which combines three different approaches, which differ according to the algorithm, but similar in essence: randomization (or permutation), bootstrap and jac...
Моделювання переносу домішок при кристалізації сталевого зливка
In this study were done numerical studies of two-dimensional mathematical model that takes into account the transfer of impurities in the dendrite skeleton solidifying a metal ingot. For solve a system of equations was u...