Введение к работе
Актуальность работы; Массообменные процессы в дисперсных системах как и все процессы; в которых участвует большое число атшмен——-тов определенного вида, имеют двойственную детерминированно-стоха-стическую природу.
В последнее время в химической технологии получили распространение процессы переработки дисперсных систем, в результате которых необходимо получить продукт с заданными свойствами, колеблющимися в узких пределах. Флуктуации значений выходных параметров массо-обменного процесса могут быть обусловлены двумя основными причинами. Первая из них заключается в том; что значения внешних,входных параметров (таких как расходы фаз,' концентрация целевого компонента'в фазах, температура фаз и т.д.) неизбежно флуктуируют во времени. Вторая причина обусловлена явлениями нерегулярной, хаотической природы в самом физическом объекте, которые сопровождают любой достаточно интенсивный процесс. Учет влияния этих явлений на выходные параметры возможен лишь при исследовании процесса с использованием-статистических методов.
Применение методов оптимизации и управления химико-технологическими процессами также предполагает наличие достаточно точных-математических моделей. Широко используемые для описания процессов массообмена детерминированные модели не тучитывагот стохастич-ность процессов-обработки дисперсных систем, что вносит в описание погрешности, которые не позволяют удовлетворяться моделированием процесса в среднем.
Двойственную детерминированно-стохастическую природу массооб-менного процесса в дисперсной системе наиболее полно отражает модель, построенная на основе кинетического уравнения, описывающе-го эволюцию начального распределения свойств'(характеристик) частиц дисперсной'фазы к равновесному состоянию.
Дель работы. Построение- варианта математической модели массо-обменных процессов в дисперсной системе'с учетом их двойственной детерминированно-стохастической природы.
Использование полученного математического описания для-оценки равномерности обработки дисперсной фазы в процессах сушки, растворения и экстрагирования.
Построение уточненной средней кинетики массообменного процесса, в котором участвуют полидисперсные частицы, с помощью статистических методов.
Выработка практических рекомендаций по оптимальной организации исследуемых"" массообменных процессов.
Научная новизна. Предложены математические модели процессов обработки дисперсных сред: сушки, растворения и экстрагирования, построенные с учетом детерминированно-стохастической природы этих процессов на основе уравнения Колмогорова-Фоккера-Планка (К-ФЧІ).
Разработан алгоритм решения уравнения К-Ф-П с малым коэффициентом перед второй производной и с точками поворота в получающейся при этом задаче на собственные функции.
Построено математическое описание средней кинетики растворения полидисперсной системы частиц, учитывавшее моменты функции распределения частиц по размерам более высокого порядка, чем первый;" ------:
Практическая ценность. Построены математические модели процессов сушки, растворения и экстрагирования, позволившие выявить факторы,"влияющие на равномерность массообмена, и на этой основе BH6paTF оптимальные реживдтпроведения этих процессов.
"Построена математическая модель средней кинетики растворения полидисперсной системы частиц с помощью статистических методов. Учет в полученномуравнении вклада моментов функции распределения более высокого" порядка, чемвервый, позволяет аппроксимировать'опытные данные по средней кинетики с высокой точностью. " Построенные" стохастические"модели могут составить основу математического обеспечения системы автоматизированного проектирования" аЖараВДв" для переработки дисперсных сред. 'Апробация работы-.' Основные -результаты работы докладывались и обсуддались на-научно-технических'конференциях Казанского химико-технологического" института-(Казань, 1985-1990 г.г.) и на .УІ Всесоюзной конференции "^тематические методы в химии" (Ново-.черкаШГ,"~Т989 г.).
ПУШйкапии^~Ш"матерИ"алам" ди'соертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения," четырех тлав, заключения и приложения, изложенных на 196 страницах, включает 29 рисунков, 14 таблиц и список литературы 195 наименований.