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

НЕЧАЕВ Г.Г., ПОПОВА С.С. — 2015 г.

Представлена динамическая модель микроразряда с подвижным жидким катодом и обоснована возможность автоэмиссии электронов. Предложено использовать для расчета скорости перемещения жидкого катода уравнение Навье–Стокса. Приведена схема развития плазменного образования в зависимости от толщины покрытия. Показано наличие и соответствие модельным представлениям объектов на поверхности покрытия и в составе шлама.

ВОЛКОВА Г.И., ГРАДОВ О.М., МУЛЛАКАЕВ М.С. — 2015 г.

Исследовано влияние ультразвуковой обработки на вязкостно-температурные свойства нефтей различного компонентного состава. Эффективность ультразвуковой обработки зависит от группового состава нефти и времени обработки. Ультразвуковая обработка малопарафинистых нефтей с высоким содержанием смол и асфальтенов приводит к существенному снижению вязкости и температуры застывания; эффективность воздействия растет с увеличением времени обработки. Для нефтей с высоким содержанием н-алканов ультразвуковая обработка неэффективна, что обусловлено интенсификацией кристаллизации высокомолекулярных н-алканов. Проведены оценочные расчеты влияния ультразвуковой обработки на изменение вязкости нефти на основе усталостного механизма, которые показали, что экспериментальные данные согласуются с расчетными значениями.

ЮДАЕВ В.Ф. — 2015 г.

Приведены и обсуждены эксперименты по реакции гидролиза тетраэтоксисилана в роторном аппарате с мешалкой.

ПЕРВУХИН О.К., ТОЙККА А.М., ЦВЕТОВ Н.С. — 2015 г.

В работе рассмотрены некоторые особенности кинетики реакции этерификации-гидролиза в системе н-пропанол + уксусная кислота + н-пропилацетат + вода. В силу существования области расслаивания фазовое состояние реакционной смеси – гомогенное или двухфазное – в ходе реакции может изменяться. Для анализа поведения системы в таких условиях получены экспериментальные данные о кинетике реакций при 293.15 K, как для гомогенной, так и для гетерогенной области составов. Также рассматриваются особенности эволюции реакционной системы во времени при одновременном протекании химического процесса и межфазового массопереноса.

ЗАЙЦЕВ А.И., КАПРАНОВА А.Б., КУЗЬМИН И.О. — 2015 г.

Предложен способ определения функции порозности тонкодисперсной смеси в процессе ее механического уплотнения (деаэрации) в валково-ленточном зазоре в зависимости от декартовых координат в продольной плоскости валка устройства с учетом физико-механических характеристик деаэрируемой среды, который положен в основу инженерной методики расчета двухступенчатой валково-ленточной уплотнительной части аппарата, предназначенного для последовательного выполнения технологических операций предварительного смешивания порошков и деаэрации их смесей.

ЗАГОСКИН С.Н., ЗАГОСКИНА Н.В., СОКОВНИН О.М. — 2015 г.

Предложен новый подход к экспериментальному определению коэффициентов закрепления и уноса взвешенных частиц в фильтрующем слое. На примере процесса объемного фильтрования осветленной воды теплоэлектростанции, содержащей золовые частицы, определены значения этих коэффициентов и показано, как с их помощью может быть рассчитана грязеемкость фильтрующей загрузки. Установлено влияние направления и скорости фильтрования на эффективность очистки и грязеемкость фильтрующей загрузки.

ЕВСЕЕВ Н.С., ШВАБ А.В. — 2015 г.

В работе проводится моделирование аэродинамики двухфазного закрученного турбулентного потока в сепарационной камере воздушно-центробежного классификатора. Поле скоростей закрученного турбулентного потока газовой фазы определялось на основе уравнений Рейнольдса, замыкание которых осуществлялось при помощи двухпараметрической модели турбулентности Уилкокса. Движение тонкодисперсной твердой фазы моделируется совокупностью расчетов траекторий движения отдельных частиц в лагранжевой системе координат с учетом действия инерционных, центробежных, гравитационных и аэродинамических сил. В работе также прогнозируется влияние турбулентной диффузии частиц, за счет пульсационного движения газовой фазы на основе полуэмпирической вероятностной модели. Учет этого явления, как показывают численные расчеты, оказывает существенное влияние на процесс сепарации частиц. Достоверность полученных результатов подтверждается тестовыми исследованиями и сравнением численных расчетов с известными опытными данными. В работе также анализируется влияние режимных параметров на аэродинамику и сепарацию тонкодисперсных частиц в пневматическом центробежном аппарате.

БОЖЕВОЛЬНОВ В.Е., МЕЛИХОВ И.В., СИМОНОВ Е.Ф. — 2015 г.

Сформулирована мезокинетическая модель передела сырьевого вещества в материал в системе аппаратов, в каждом из которых вещество подвергается механическим, термическим или химическим воздействиям. Вводится представление о частотных функциях, характеризующих темп изменения функции распределения частиц вещества по состояниям в каждом аппарате. Рассмотрен вопрос об использовании модели при разработке технологии, обеспечивающей максимальный вклад каждого аппарата в превращение вещества в материал. Показано, что при разработке технологии материалов необходимо учитывать, что во многих системах функция распределения частиц по размерам изменяется в соответствии с уравнением Фоккера–Планка.

КИРЕЕНКОВ В.В., КИРИЛЛОВ В.А., КУЗИН Н.А., САМОЙЛОВ А.В., ШИГАРОВ А.Б. — 2015 г.

Проведены исследования режимов работы лабораторного образца двигателя внешнего сгорания, состоящего из каталитического нагревателя, рабочего цилиндра, соединительного блока с гидросопротивлением, блока противодавления и блока термохимической рекуперации. Разработана экспериментальная методика, позволяющая оценить мощность, развиваемую двигателем для выполнения механической работы. Показано, что эффективность может быть повышена за счет рекуперации теплоты продуктов сгорания при проведении эндотермической реакции парового риформинга исходного топлива (например, пропан-бутана) в синтез-газ. Проведен анализ влияния технологических параметров на повышение внутренней эффективности двигателя. Показано, что наибольшее влияние на повышение внутренней эффективности оказывает максимальное давление в рабочем цилиндре.

МАЛЫШЕВ В.Л. — 2015 г.

Исследуется испарение жидкости из пористых материалов при интенсивном тепловом воздействии. Моделируется процесс образования поверхностной пленки. Капилляр рассматривается как система конфузорного типа с уменьшающимся по принципу диафрагмы сечением устья.

ИВАНОВА С.А., МАКАРОВА А.С., САЛАМАТИН А.А., ХАЗИЕВ Р.Ш. — 2015 г.

В работе сформулирована модель процесса экстракции веществ, получаемых в результате кипячения растворителя с измельченным растительным сырьем на водяной бане. Особенность модели заключается в том, что она содержит только один адаптационный параметр – коэффициент диффузии веществ в сырье, зависящий от используемого растворителя и сырья. На основе данной модели изучается кинетика извлечения веществ, а также определен минимальный объем растворителя, который целесообразно использовать для экстракции. Сравнение модели с экспериментальными данными по экстракции гидрофобных дитерпеновых кислот из листьев шалфея и гидрофильных флавоноидов из травы горца птичьего показало ее хорошее согласие с экспериментом. Проведенные серии опытов в случае тонкого измельчения (диаметр частиц менее 1 мм) показали, что для большинства условий экстракции к моменту закипания растворителя из сырья экстрагируется более 90% целевых веществ.

АМИНОВА Г.А., АХМЕТОВ И.Г., БРОНСКАЯ В.В., ДЬЯКОНОВ Г.С., МАНУЙКО Г.В. — 2015 г.

Для процесса полимеризации бутадиена в гексане на каталитической системе неодеканоат неодима/диизобутилалюминийгидрид/гексахлор-п-ксилол, модифицированной метилалюмоксаном (МАО), построены функции распределения центров полимеризации по кинетической активности. Установлено, что каталитическая система неоднородна, содержит не менее четырех типов центров полимеризации и продуктивность каталитической системы зависит от отношений МАО/Nd и Cl/Nd.

ЗУЕВА Г.А., КОКУРИНА Г.Н., КОЧКИНА Н.Е., ПАДОХИН В.А., ФЕДОСОВ С.В. — 2015 г.

Сформулирован и аналитически решен ряд задач тепло- и массопереноса в процессе сушки неограниченного цилиндра, в том числе задача Стефана с движущейся границей раздела жидкой и паровой фаз. Учтены факторы различной природы, интенсифицирующие явления переноса в процессе сушки. С помощью полученных моделей осуществлено расчетно-экспериментальное исследование процесса сушки на примере единичных целлюлозосодержащих волокон. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных по сушке волокон. Проанализирована область применения предложенной модели сушки.

КАЗАК А.С., МЕНЬШИКОВ В.В., МЕШАЛКИН В.П., ПАНЧЕНКО Д.С., ПАНЧЕНКО С.В. — 2015 г.

Разработана компьютерная модель тепломассообменных процессов в электротермическом реакторе восстановления фосфора. Предложен алгоритм численного метода конечных элементов для компьютерного моделирования тепломассообменных процессов в реакторе. Сравнение результатов вычислительного эксперимента с экспериментальными данными по обследованию печей и данными физического моделирования показывает вполне удовлетворительное согласие. Впервые проведен компьютерный расчет взаимосвязанных теплогидравлических полей для всего объема реактора.

ГУСЕВ А.В., КОРНЕВ Р.А., ШАПОШНИКОВ В.А. — 2015 г.

Экспериментально исследован процесс конверсии тетрахлорида кремния в водородной плазме сверхвысокочастотного разряда. Основными продуктами процесса конверсии являются кремний, гексахлордисилан и полихлорсиланы. Соотношение между продуктами зависит от удельного вклада энергии и места ввода указанных реагентов (SiCl4, H2) в зону плазменного разряда. Установлены условия, обеспечивающие выход 90% кремния. Для данных условий проведено численное моделирование газодинамических и теплообменных процессов в реакторе цилиндрической конфигурации. Оценен температурный интервал в зоне разряда (2000–2500 К) и скорость закалки продуктов – кремнийсодержащих радикалов. На основании результатов в сопоставлении с литературными данными выдвинуты предложения о плазмохимических реакциях, ответственных за образование кремния, гексахлордисилана и полихлорсиланов.

АРУТЮНОВ Б.А., РАЕВА В.М., СЕРАФИМОВ Л.А., ФРОЛКОВА А.К. — 2015 г.

Проведен анализ концентрационных зависимостей изобарной молярной теплоемкости бинарных гомогенных систем неэлектролитов. Оценено влияние температуры на изобарные молярные теплоемкости. Обсуждены условия замены в расчетах тепловых балансов ректификационных колонн изобарной теплоемкости бинарных неидеальных смесей аддитивными величинами.

ДУБКОВА Е.А., КОКИНА Н.Р., НАТАРЕЕВ О.С., НАТАРЕЕВ С.В. — 2015 г.

С помощью метода интегральных преобразований Лапласа найдено аналитическое решение задачи о диффузионном извлечении вещества из твердого тела пластинчатой формы в аппарате проточного типа. Разработанная математическая модель применена для исследования процесса выщелачивания хлористого цинка из фибры.

ДУДАРОВСКАЯ О.Г., ЛАПТЕВ А.Г., ФАРАХОВ Т.М. — 2015 г.

Рассмотрена математическая модель для расчета статических смесителей насадочного типа при ламинарном и турбулентном режимах. Математическая модель построена с использованием теории массопередачи и турбулентной миграции частиц, когда массоперенос тонкодисперсной фазы представляется как разновидность диффузионного процесса. Сделаны расчеты и представлены зависимости эффективности смешения от числа Рейнольдса.

ПАРШИН Д.А., СТЕЛЬМАХ Л.С., СТОЛИН А.М. — 2015 г.

На основе предложенной модели твердофазной плунжерной экструзии с двухступенчатым обжатием материала исследовано влияние технологических параметров и тепловых условий на длину и плотность получаемых длинномерных образцов. Показано, что двухступенчатое обжатие увеличивает длину выдавленной части материала, и существуют оптимальные значения радиуса переходной матрицы для достижения наибольшей длины выдавленной части материала. Исследования СВС-экструзии (СВС-самораспространяющийся высокотемпературный синтез) выполнены методом математического моделирования.

АХМАДИЕВ Ф.Г., ГИЛЬФАНОВ Р.М. — 2015 г.

Изучена термогидродинамическая обстановка при тонкослойном течении двухфазной эмульсии по обогреваемым поверхностям произвольной формы с учетом тепломассообмена с окружающей средой. Для описания процесса использованы уравнения сохранения механики многофазных сред, которые записаны и упрощены в произвольной ортогональной системе координат, связанной с поверхностью течения с учетом его особенностей. Задача решается полуаналитически приближенно, используя метод Слезкина. Проведены численные расчеты по построенной математической модели и получены результаты для конкретных реализаций соответствующего процесса.