научный журнал по химической технологии, химической промышленности Теоретические основы химической технологии ISSN: 0040-3571

АЛИМАРДАНОВ Х.М., ВЕЛИЕВА Ф.М., РУСТАМОВ М.И. — 2011 г.

Приведены результаты математического моделирования и теоретической оптимизации процесса дегидроалкилирования метилциклогексана метанолом на платиногаллийфосфорсодержащем пентасиле в многосекционном совмещенном адиабатическом реакторе с промежуточным теплосъемом и посекционной подачей метанола

ВОРОТЫНЦЕВ В.М., ВОРОТЫНЦЕВ И.В., ДРОЗДОВ П.Н. — 2011 г.

Предложено теоретическое описание процесса глубокой очистки газов в каскаде, состоявшем из последовательно соединенных мембранных модулей, имеющих в качестве разделительной перегородки совмещенную систему абсорбент–мембрана. Установлено влияние параметров процесса (коэффициента диффузии, температуры, растворимости, размера пузырька газа и скорости газового потока) на глубину очистки газов, что позволяет определить расчетные характеристики мембранных модулей.

АЛИЕВ А.М., МИРЗОЕВА Р.Ю., САРЫДЖАНОВ А.А., ТАИРОВ А.З., ЮСИФОВ Р.Ю., ЮСИФОВ Ю.Г. — 2011 г.

Разработана математическая модель процесса гидратообразования в системе фреон R-142B–вода, и решена задача оптимизации процесса с применением в качестве критерия производительности реактора по газовому гидрату. Установлено, что при заданной загрузке 10 м3/ч максимальная производительность реактора по газовому гидрату 1086 кг/(м3 ч) достигается при температуре 8°С и давлении 0.9 атм.

ВОСКРЕСЕНСКИЙ Н.М., ГРОМОВ А.П., ОКУНЕВ Б.Н., ХЕЙФЕЦ Л.И. — 2011 г.

Построена математическая модель адсорбционного холодильника, использующего водный хладагент и солнечную радиацию для регенерации плоского слоя сорбента. На основе климатической информации по наблюдениям на метеостанции г. Сочи проведены оптимизационные численные расчеты. Показано, что существует оптимальная высота слоя сорбента, при которой производительность установки максимальна. Оптимизация геометрии установки позволяет повысить ее производительность еще в 1.5 раза. Показано, как влияет на производительность установки присутствие несорбирующегося компонента (воздуха).

ГАДЖИБАЛАЕВА З.М., ГОРСКИЙ В.Г., ЗЕЙНАЛОВ М.З., МАГОМЕДБЕКОВ У.Г., ШВЕЦОВА-ШИЛОВСКАЯ Т.Н. — 2011 г.

Прослеживается связь между известной теоремой А.Н. Тихонова о дифференциальных уравнениях с малым параметром и математическими моделями стационарной химической кинетики. Излагается новый алгоритм построения кинетических моделей с использованием химических переменных, представляющих собой степени полноты или завершенности стадий, в качестве переменных состояния. Рассматриваются аномальные случаи, которые возникают при формировании подсистемы алгебраических уравнений относительно быстрых переменных, и описываются процедуры уточнения моделей квазиравновесного и квазистационарного приближения на основе теории возмущений.

АКИМОВ В.В., ДМИТРИЕВ Е.А., ТРУШИН А.М. — 2011 г.

Представлено теоретическое и экспериментальное исследование гидромеханики диспергирования газа на пористых трубчатых мембранах при инерционном воздействии жидкой фазы. На основе баланса сил, действующих на микропузырек в момент роста на поверхности мембраны, получена математическая модель, связывающая скорость жидкости в канале мембраны и средний диаметр образующихся микропузырьков. Проведено сравнение теоретических результатов с экспериментальными данными по микробарботажу на трубчатых керамических и стеклянных мембранах с различным размером пор.

АМАНБАЕВ Т.Р., ЭНТОНИ С.Д. — 2011 г.

Построена математическая модель процесса всплытия пузырька в жидкости с учетом степени минерализации (заполнения) его поверхности частицами. Приведены сравнения результатов расчета скорости всплытия пузырька с эмпирическими формулами. Исследован вопрос о жесткости дифференциального уравнения движения пузырька. Изучено влияние изменения размера пузырька в процессе всплытия на скорость и время всплытия пузырька. Проанализированы результаты численных экспериментов.

АНИКЕЕВ В.И., ЕРМАКОВА А., СТЕПАНОВ Д.А. — 2011 г.

Предложена математическая модель и проведен расчет процесса быстрого расширения сверхкритического флюида, содержащего растворенное твердое вещество, через капилляр в объем с заданной температурой и давлением. Анализ чувствительности модели к параметрам процесса позволил выделить среди них наиболее значимые для получения наночастиц заданных свойств и размеров. Расчеты продемонстрировали, что все исследуемые параметры процесса расширения в той или иной мере влияют на размер образующихся частиц.

ГОЛОВАНЧИКОВ А.Б., ДУЛЬКИНА Н.А., ЕФРЕМОВ М.Ю. — 2011 г.

Разработана методика расчета неизотермического трубчатого реактора по интегральным кинетическим зависимостям концентрации реагирующего компонента от времени и известным функциям отклика, что дает возможность прогнозировать степень конверсии, рассчитывать модельные профили скорости и температуры реакционной массы.

АБИЕВ Р.Ш. — 2011 г.

В дополнение к построенной ранее модели гидродинамики снарядного газожидкостного потока разработана математическая модель, описывающая потери давления с учетом перестройки профиля скорости в жидкостных снарядах и потерь энергии на образование и обновление межфазной поверхности при движении пузырей. Проанализирован вклад различных видов потерь давления в капиллярах. Показано, что в микроканалах касательные напряжения на поверхности пузыря существенно влияют на общие потери давления. Выявлено, что длина пузырей не влияет на скорость образования поверхности и соответствующие потери давления, если пузыри имеют одинаковую скорость. Результаты моделирования удовлетворительно согласуются с опытными данными других авторов.

ДИК И.Г., ПЫЛЬНИК С.В. — 2011 г.

Предлагается модель погружного дискового биофильтра. Модель учитывает влияние уровня погружения и скорости вращения диска на его производительность. Переработка субстрата описана на основе кинетики Михаэлиса–Ментен с учетом аэробности процесса. Массообмен между водной средой и биопленкой учтен посредством сложения диффузионных сопротивлений обеих сред. В модель включено рассмотрение эрозии биопленки за счет напряжения трения на поверхности движущейся относительно воды биопленки. Учитывается переменность толщины биопленки вдоль радиуса диска. При заданных биокинетических параметрах на основе численного эксперимента обнаружены оптимальные для производительности биофильтра глубины погружения диска и скорости его вращения. Проводится сравнение результатов с экспериментами других авторов.

КЕЛБАЛИЕВ Г.И., САМЕДЛИ В.М., САМЕДОВ М.М. — 2011 г.

Рассматривается построение сложной модели гранулообразования порошкообразных материалов в барабанных грануляторах с учетом анизотропии структуры и наслаивания на поверхности. Отмечено, что гранулообразование протекает в несколько стадий в зависимости от времени релаксации зародышеобразования. На основе модели дается графическая интерпретация процесса наслаивания порошка на поверхности. Приводится реологическая модель уплотнения гранул под действием внешних деформирующих напряжений, позволяющая оценить изменение пористости и плотности во времени пребывания. Приведено сравнение расчетных и экспериментальных результатов.

БОРЗЕНКО Е.И., ШРАГЕР Г.Р., ЯКУТЕНОК В.А. — 2011 г.

Проведено моделирование течения неньютоновской жидкости со свободной поверхностью, реализующегося при заполнении плоских каналов в поле силы тяжести. Сформулирована математическая постановка задачи с использованием реологической модели Шведова-Бингама. Разработан численный алгоритм решения задачи на основе конечно-разностных методов. Проведены параметрические исследования поведения основных характеристик процесса в зависимости от значений определяющих параметров. Исследованы течения и выявлены различные режимы заполнения для двух ориентаций направления течения относительно действия гравитационных сил. Продемонстрирована эволюция квазитвердых ядер для различных значений предела текучести.

ДЕРЕВИЧ И.В., ЕРМОЛАЕВ В.С., ЗОЛЬНИКОВА Н.В., МОРДКОВИЧ В.З. — 2011 г.

Метод псевдокритических термодинамических параметров и уравнение состояния Ли–Кеслера используются для расчета теплофизических свойств раствора и смеси газообразных смесей парафинов, составляющих основную часть продуктов синтеза Фишера–Тропша. Коэффициенты динамической вязкости раствора и пара моделируются на основе оригинальной методики, предложенной авторами. Коэффициент поверхностного натяжения рассчитывается по методу парахора. Состав жидких и газообразных продуктов находится на основе предложенного авторами устойчивого итерационного алгоритма. Модель тестируется путем сопоставления с экспериментальными данными из литературы для модельных смесей углеводородов. Представлены результаты расчетов состава и теплофизических свойств смеси парафинов, моделирующих состав продуктов синтеза при различных значениях параметра продолжения цепи, температур и давлений.

МЕЛИХОВ И.В., СИМОНОВ Е.Ф. — 2011 г.

Предложена мезокинетическая модель образования твердого вещества и изменения его свойств под влиянием факторов, превращающих вещество в функциональный материал. Введены уравнения, отражающие условия сохранения числа молекул и частиц вещества при их зарождении, росте и агрегировании в пересыщенных средах, а также при упорядочивании частиц после наложения температурного поля и введения добавок. Уравнения характеризуют скорость изменения функции распределения частиц по состояниям и могут быть сведены к уравнениям Лиувилля и Фоккера–Планка. Модель содержит неизвестные частотные функции, подлежащие экспериментальному определению. После определения этих функций модель позволяет составить методическую схему поиска оптимального маршрута создания нового наноматериала с заданными свойствами.

БРЕНЕР А.М. — 2011 г.

Предлагается вывод нелокальных уравнений агрегации однородных дисперсных систем на основе методологии релаксационных ядер переноса. Обсуждается структура полученных кинетических уравнений.

2011

АРИСТОВ С.Н., ПОЛЯНИН А.Д. — 2011 г.

Получены формулы, позволяющие строить новые точные решения трехмерных стационарных и нестационарных уравнений Навье–Стокса и уравнений Эйлера с помощью более простых решений соответствующих двумерных уравнений. Указанные формулы содержат от двух до пяти дополнительных свободных параметров, которых нет в исходных решениях двумерных уравнений. Важно отметить, что в стационарном случае эти формулы не содержат квадратур. Рассмотрен ряд примеров построения новых трехмерных точных решений уравнений Навье–Стокса с помощью данных формул. Полученные результаты используются для решения некоторых задач гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости. Приведены примеры неединственности решений стационарных задач. Построены некоторые трехмерные решения уравнений Навье–Стокса, исходя из невязких решений уравнений Эйлера. Указаны два класса новых точных решенией уравнения Грэда–Шафранова, содержащих функциональный произвол. Важно отметить, что для построения точных решений в статье применен новый метод, который может быть полезен для анализа других нелинейных физических моделей и явлений. Рассмотрено несколько физических и физико-химических систем, где может быть использован данный метод.

БЕСКОВ В.С., КРАСАВИН А.В., МИРОНОВА А.В. — 2011 г.

Рассмотрен метод расчета равновесного состава многокомпонентной многофазной смеси. В основу метода заложен естественный процесс – химическое превращение исходной реакционной смеси до равновесного состояния. Обсуждены особенности вычислительного алгоритма.

МОНА АЛЬ-МАННАЙ, ХАБЕЕВ Н.С. — 2011 г.