Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков

    К а ф а р о в В.В. п др. Об оценке параметров математических моделей гидродинамической структуры потоков статистическими методами.— Теоретические основы химической технологии , 1968, 2, № 2. [c.168]

    Таким образом, при изучении гидродинамической структуры потоков на основе функций РВП дифференциальные уравнения гидродинамики заменяются уравнениями математических моделей условного процесса, характеризующего дисперсию потока. Несмотря на чисто формальное описание гидродинамической структуры потоков, уравнения математических моделей с определенными из опыта коэффициентами дают возможность правильно рассчитывать изменение концентраций распределенного компонента в системе, а при переходе к массопередаче — определять общую ее эффективность. Следовательно, вся сложность изучения гидродинамики двухфазных течений в методе функций РВП переносится на простейшие уравнения математических моделей гидродинамических структур потоков и главным образом на экспериментальные значения параметров этих моделей, т. е. на коэффи циенты уравнений математических моделей. В связи с этим, вопросам определения параметров математических моделей гидродинамических структур потоков обычно уделяется большое внимание. [c.126]


    ПАРАМЕТРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ СТРУКТУР ПОТОКОВ [c.140]

    Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков определяются путем сравнения теоретических и экспериментальных функций РВП или их статистических характеристик. Поскольку кривые функций РВП для двухфазных течений в массообменных аппаратах несимметричны и при значительной степени продольного перемешивания отличаются от нормального закона, ни одна из статистических характеристик не определяет однозначно всей кривой распределения. В связи с этим для определения параметров Ре и и целесообразно использовать одновременно несколько статистических характеристик функций распределения. [c.140]

    Рассмотрим теперь некоторые расчетные уравнения для определения параметров математических моделей гидродинамических структур потоков в насадочных колоннах. Отметим, что для двухфазных газожидкостных течений в слое насадки с увеличением скорости газа коэффициент продольного перемешивания жидкости сначала увеличивается, а затем при резком возрастании газосодержания в слое уменьшается [23, 48]. [c.154]

    Для определения параметров математических моделей гидродинамических структур потоков с массопередачей в условиях сложной гидродинамической обстановки в аппарате следует использовать данные по изучению гидродинамики потоков на холодных моделях, а также фактические распределения концентраций компонентов в жидкости по высоте аппарата и по контактным устройствам, а в паре по высоте аппарата. [c.249]

    МИКИ двухфазных систем. Дано теоретическое обоснование основной количественной характеристике двухфазной системы — фактору гидродинамического состояния двухфазной системы. Введено математическое описание структуры потоков, возникающих в промышленных аппаратах, как основы построения математических моделей процессов массопередачи. Даны количественные оценки неравномерности распределения элементов потока по времени пребывания в аппаратах, а также расчет параметров математических моделей структуры потоков. [c.4]

    Исходя из блочного представления математической модели элемента технологической схемы, описание явлений, характеризующих перенос и распределение субстанции по координатам и по времени и базирующихся на фундаментальных законах гидромеханики многокомпонентных многофазных систем, составляет основу будущей модели. Учет реального распределения температур, концентраций компонентов и связанных с ними свойств, например плотности, вязкости и т. д., по пространственным координатам аппарата и во времени позволяет оценивать степень достижения равновесности тепломассопереноса, химического превращения, т. е. эффективность конкретного аппарата. Описание гидродинамической структуры потоков основано на модельных представлениях о гидродинамической обстановке в аппарате, использующих ряд идеализированных типовых моделей. Аппарат такого представления достаточно развит для однофазных потоков, разработаны и методы идентификации параметров отдельных моделей применительно к реальным условиям протекания процесса. Математическое описание типовых моделей структуры потоков приведено в табл. 2.1. [c.84]


    Для описания действительной картины изменения концентраций (или температур) в этих аппаратах необходимо иметь какую-то количественную меру степени перемешивания, т. е. степени отклонения реальной гидродинамической структуры потока от структуры, отвечающей идеальному вытеснению или идеальному смешению. Чтобы найти такую меру, выраженную численными значениями какого-либо одного или нескольких параметров, обычно прибегают к описанию структуры потока при помощи той или иной упрощенной модели, или физической схемы, более или менее точно отражающей действительную физическую картину движения потока. Этой идеализированной физической модели отвечает математическая модель — уравнение или система уравнений, посредством которых расчетом определяется вид функции распределения времени пребывания. Далее сопоставляют реально полученный опытным путем (из кривых отклика) вид функции распределения с результатом расчета на основании выбранной идеальной модели при различных значениях ее параметра (или параметров). В результате сравнения устанавливают, соответствует ли с достаточной степенью точности выбранная модель реальной гидродинамической структуре потока в аппарате данного типа, т. е. адекватна ли модель объекту. Затем находят те численные значения параметров модели, при [c.123]

    Заканчивая описание различных методов определения параметров математических моделей простой гидродинамической структуры потоков, отметим, что если принятая модель правильно описывает дисперсию вещества в потоке, то значения параметров модели, найденные различными методами, должны совпадать между собой или давать близкие значения. [c.145]

    При помощи описанной методики в работе [16] были рассчитаны параметры математической модели массопередачи для случая десорбции СОг из воды воздухом в насадочной колонне диаметром 920 мм, высотой 855 мм с кольцами Рашига, проведенные расчеты показали, что значения Ре, определенные из экспериментальных данных о фактическом процессе массопередачи, в несколько раз отличаются от тех значений, которые получаются при расчете их по уравнениям, обобщающим экспериментальные данные по гидродинамической структуре потока на холодных моделях. Полученные выводы согласуются также с аналогичным сравнением параметров математических моделей массопередачи в перекрестном токе и свидетельствуют о том, что используемые в настоящее время расчетные зависимости для коэффициентов турбулентной диффузии [c.211]

    Во втором обзоре даны основные принципы математического моделирования экстракторов с учетом структуры потоков в них методы исследования и расчета для оценки параметров математических моделей экстракторов методы расчета экстракторов в стационарных и нестационарных режимах оценка параметрической чувствительности экстракторов при изменении параметров, характеризующих гидродинамическую обета-вовку. [c.4]

    Для описания действительной картины изменения концентраций (или температур) в этих аппаратах необходимо иметь какую-то количественную меру степени перемешивания, т. е. степени отклонения реальной гидродинамической структуры потока от структуры, отвечающей идеальному вытеснению или идеальному смешению. Чтобы найти такую меру, выраженную численными значениями какого-либо одного или нескольких параметров, обычно прибегают к описанию структуры потока при помощи той или иной упрощенной модели или физической схемы, более или менее точно отражающей действительную физическую картину движения потока. Этой идеализированной физической модели отвечает математическая модель — уравнение или система уравнений, посредством которых расчетом определяется вид функции распределения времени пребывания. Далее сопоставляют реально полученный опытным путем (из кривых отклика) вид функции распределения с результатом расчета на основании выбранной идеальной модели при различных значениях ее параметра (или параметров). В результате сравнения устанавливают, соответствует ли с достаточной степенью точности выбранная модель реальной гидродинамической структуре потока в аппарате данного типа, т. е. адекватна ли модель объекту. Затем находят те численные значения параметров модели, при которых совпадение опытной и расчетной функций распределения наилучшее. Указанные значения в дальнейшем применяют при расчете процесса в конкретном аппарате. Обобщая эти данные, получают уравнения для расчета значений параметров модели при разных гидродинамических условиях работы и размерах аппаратов данного типа. [c.127]


    Использование рассмотренного выше математического описания при проектировании снимает проблему масштабного перехода, поскольку кинетическая модель процесса ректификации (на первом уровне иерархии) инвариантна относительно размера аппарата, а изменение эффективности контактного устройства обусловлено изменением гидродинамической обстановки на контактном устройстве, что количественно описывается уравнениями деформации параметров комбинированной модели структуры потока жидкости. [c.148]

    Структура математической модели любого процесса химической технологии, в котором происходит перемещение жидкости и газов, определяется, прежде всего, гидродинамическими параметрами потока движущейся среды. Гидродинамические параметры проявляются в характере распределения времени пребывания частиц потока в рассматриваемой системе. Этот характер распределения основан на статистических закономерностях и выявляется по виду сигнала, проходящего через систему. [c.57]

    Модели структуры потока (гидродинамические модели) математически записываются в виде дифференциальных уравнений, которые выражают связь между наиболее характерными параметрами процесса. Для химико-технологических объектов большей частью эту связь имеет смысл находить, исходя из анализа явлений перемещения и распределения вещества в данном потоке. Поэтому универсальным видом гидродинамической математической модели является уравнение, характеризующее изменение концентрации вещества в потоке, которое обусловливается только движением. Поскольку в рассматриваемом элементарном процессе перемещения веществ изменение концентрации вызывается одними гидродинамическими факторами, то при разработке гидродинамических моделей принимается условие, что скорость химической реакции ио = 0. [c.94]

    Показано [126, 130], что подобное допущение, если и может быть принято, то лишь в очень ограниченном числе случаев — при моделировании процесса ректификации бинарных смесей, а для задач моделирования ректификации многокомпонентных смесей является лишь грубым приближением. Разработка более точных математических моделей потребовала введения таких переменных, которые определяют гидродинамическую структуру взаимодействия потоков контактирующих фаз на ступенях разделения, а также переменных, характеризующих локальные параметры массопередачи в зоне контакта потоков пара и жидкости [130, 183]. Если первая группа переменных может быть часто с достаточной точностью определена из анализа конструкции тарелок или на основе экспериментальных данных по структуре потоков [130, 176], то определение локальных характеристик массопередачи обычно возможно лишь на стадии коррекции математической модели [130, 183]. [c.38]

    Структура математической модели любого процесса химической технологии, в котором происходит перемещение гомогенных и гетерогенных систем, определяется прежде всего гидродинамическими параметрами и проявляется в характере распределения времени пребывания частиц потока в рассматриваемой системе. [c.49]

    Основой для типизации моделей химико-технологических процессов служат гидродинамические модели потоков в аппаратах структура математической модели любого процесса, в котором перемещаются газы и жидкости, определяется прежде всего гидродинамическими параметрами и проявляется в характере распределения времен пребывания частиц потока в данной системе Характер этого распределения в свою очередь подчиняется статистическим законам и зависит от начальных и граничных условий рассматриваемой системы. Последние в общем случае представляют собой некоторые случайные функции времени. [c.9]

    Так же, как и модель с застойными зонами, ячеечная модель с обратным перемешиванием между ячейками пшроко используется нри математическом описании структуры гидродинамических потоков в секционированных аппаратах в пульсационных тарельчатых [24] и роторно-дисковых [25] экстракторах, в аппаратах с нсевдоожиженным слоем [26], в реакторах барботажного типа [27]. Применение данного типа модели оправдано также и для насадочных аппаратов с непрерывно распределенными параметрами. В этом случае колонна рассматривается как последовательность участков с сосредоточенными параметрами, причем каждый из участков эквивалентен ступени идеального смешения. [c.392]

    Этап составления математического описания элементарного процесса перемещения веществ или построение гидродинамической модели. Для получения уравнений гидродинамической модели необходимо провести всесторонний анализ физической сущности процесса, изучить особенности структуры реагирующей среды (чаще всего движущихся потоков) и принять некоторые допущен ИЯ, позволяющие упростить зависимости между параметрами и сохранить физическую картину процесса. [c.61]

    В.В. Кафаров и др./ Об оценке параметров математических моделей гидродинамической структуры потоков стзгически-ми методами 1 Теоретические основы химтехнологии, т.2, [c.261]

    Существующие методики технологического расчета полимеризаторов для производства синтетических каучуков базируются большей частью на знании химической кинетики, которая иссле о ется в сосудах лабораторного масштаба. При этом, как правило, игнорируется влияш1е явлений тепломассопереноса и гидродинамики, па смотря на то, что в промышленных реакторах эти явлеш1я оказывают существенное влияние па наблюдаемую кинетику. Поэтому целесообразно развитие подхода, в рамках которого учитывается, что макрокш1етика процесса полимеризации в промышленном реакторе рассматривается как результат совместного влияния химической кинетики и кинетики переноса с учетом гидродинамических условий и структуры потоков. При этом параметрами математических моделей выступают физические и [c.78]

    Совместно с Л.С.Гордеевым и А.Ю.Винаровым сформулированы научные принципы анализа, оптимизации, масштабирования и проектирования биотехнологических процессов. С позиций системного подхода последовательно проведен анализ эффектов и явлений, происходящих в биохимическом реакторе на микро- и макроуровне. Разработаны математические модели, учитывающие кинетику роста микробных популяций, транспорт питательного субстрата к клеткам и гидродинамическую обстановку в реакторе, характеризуемую эффектами се1регации ферментациогшой среды и неидеальностью структуры потоков в реакторе большого объема. Предложена методика решения задачи масштабного перехода от лабораторных установок к промышленным биореакторам на основе вычислительных экспериментов. Показаны направления оптимизащш конструктивных и режимных параметров биотехнологических процессов. [c.13]

    Вид математической модели жидкостного экстрактора устанавливается в зависимости от внутренней структуры потоков, соответствующей заданному гидродинамическому режиму. Этот режим определяет основные параметры модели процесса, в том числе направление и скорости потоков в колонне, удерживающую способность, а также скорость масообмена через границу раздела фаз. [c.266]

    Как известно, существует единая методика. .математического моделирования химических реакторов исследование процесса в лабораторных условиях с целью определения кинетических характеристик реакции и влияния на процесс условий ее проведения, оп-редедение значений параметров гидродинамической модели, отражающей реальную структуру потоков в промышленном аппарате, составление полной математической модели, учитывающей комплексное влияние химических, термодинамических и гидродинамических факторов и, наконец, применение математической модели для нахождения оптимальных условий ведения процесса [1,2].  [c.95]

    Гидродинамика процесса по существу- полностью определяет его математическую модель. Вид основных уравнений непосредственно следуетиз структуры потоков жидкости и парогазовой смеси в контактном устройстве, предельные гидродинамические режимы служат ограничением области существования решения математической модели процесса, межфазный массоперенос, определяющим фактором которого в интенсивных режимах служит взаимодействие потоков фаз, также во многом есть функция гидродинамических параметров процесса. Поэтому самое пристальное внимание следует уделять анализу и обобщению гидродинамических зависимостей моделируемого процесса, что делается далеко не всегда. Авторы многих работ основное внимание уделяют сравнительной оценке эффективности различных контактных устройств по к. п. д., объемам переведенной в дисперсное состояние жидкости и т. п. Нет, в частности, ни одной работы в области содового производства, в которой исследовалась бы структура жидкостного потока в контактных устройствах. [c.94]

Смотреть страницы где упоминается термин Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков: [c.156]    [c.283]   
Смотреть главы в:

Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей -> Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гидродинамические модели структуры потоков

Математическая модель гидродинамическая

Модели гидродинамического потока

Модель математическая

Структура потоков



© 2025 chem21.info Реклама на сайте