Модели процессов механических

Составим математическую модель процесса смешивания в циркуляционных смесителях, позволяющую рассчитывать 4м при любой структурной схеме потоков смешиваемого материала внутри смесителя. С этой целью сделаем следующие допущения процесс смешивания заканчивается в периоде / (см. рис. 8.1), когда преобладает механизм смешивания частиц компонентов их конвективным переносом по рабочему объему смесителя физико-механические свойства смеси ие оказывают существенного влияния на процесс смешивания (ранее отмечено, для для периода / это предположение подтверждено экспериментально) значение предельного коэффициента неоднородности смеси Ven незначительно отличается от значения коэффициента неоднородности смеси 1/ , достигаемого смесью к концу периода / процесса смешивания это позволяет принять с некоторой погрешностью i,t i i M- [c.239]

Необходимо особо подчеркнуть, что физические процессы в аппаратах с механическим перемешиванием резко отличаются от физических процессов в колоннах, если даже колонна является аппаратом идеального (полного) смешения. Следовательно, адекватность математической модели процесса в аппарате колонного типа не может быть проверена путем сопоставления с опытами в аппаратах с мешалками. [c.24]

Рассмотренные выше математические модели процессов химической технологии лишь частично отражают стохастические особенности ФХС в виде неравномерности распределения элементов фаз по времени пребывания в аппарате. В большинстве практических случаев проявление стохастической стороны процессов, протекающих в полидисперсных средах, связано не только с неравномерностью РВП, но и с эффектами механического взаимодействия фаз (столкновения, коалесценции, дробления), зарождением новых и исчезновением (гибелью) включений за счет фазовых превращений, неравномерностью их распределения по таким физико-химическим характеристикам, как вязкость, плотность, степень превращения, поверхностное натяжение и т. п. Эффективным средством математического моделирования отмеченных особенностей процессов химической технологии с единых позиций служат уравнения баланса свойств ансамбля (БСА) элементов дисперсной среды (см. 1.5), которые дополняют детерминированное описание процесса, учитывая его стохастические стороны. [c.272]

Построим модель процесса массовой кристаллизации из растворов в циркуляционном вакуумном кристаллизаторе. Схема аппарата приведена на рис. 2.6. Он состоит из корпуса 1, циркуляционной трубы 2, испарителя 3 и двух пульсирующих клапанов 4, 5, через которые осуществляются вход питающего раствора и выход суспензии. С целью максимального уменьшения возможности механического дробления кристаллов перемешивание суспензии осуществляется эрлифтным насосом. Исходный раствор поступает в нижнюю часть циркуляционной трубы, смешивается с циркулирующей в аппарате суспензией и, поднимаясь по центральной циркуляционной трубе 2, вскипает (из-за падения давления) с образованием вторичного пара и пересыщенной суспензии. Вторичный [c.177]

Математические модели процесса, основанные на знании его химизма, механизма, структурно-механической прочности нефтяных дисперсных систем и кинетических закономерностей, тепловых и материальных балансов процесса коксования, находятся на стадии создания [18]. Аналогичные математические модели могут быть реализованы на установках прокаливания нефтяных коксов и получения технического углерода. Развитие методов математического моделирования и оптимизация на этой основе отдельных узлов и процессов в целом, [c.263]

Трудности масштабного перехода для реакционных процессов удается преодолеть, используя математическое моделирование, в котором модель и объект имеют разную физическую природу, но одинаковые свойства. Два устройства - механический маятник и замкнутый электрический контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, - имеют разную физическую природу, но одинаковое свойство колебания механические и электрические соответственно. Можно так подобрать параметры этих устройств (длину маятника и отношение емкости к индуктивности), что колебания по частоте будут одинаковыми. Тогда электрический колебательный контур будет моделью маятника. Это возможно потому, что свойство обоих устройств - колебания - описывается одними и теми же уравнениями. Отсюда и название вида моделирования - математическое. Уравнение колебания в данном случае также является математической моделью и механического маятника, и электрического контура. Соответственно, математические модели подразделяются на реальные, представленные неким физическим устройством, и знаковые, представленные математическими уравнениями. Классификация моделей приведена на рис. 2.4. [c.31]

Первые попытки объяснить химизм процессов, происходящих при механической обработке твердых тел, были сделаны известным французским ученым М. Бертло. Согласно его модели при Механической обработке в местах контакта частиц возникают зоны локального перегрева, в которых происходят химические реакции. Однако тепловая модель Бертло оказалась несостоятельной. Например, в ряду однотипных неорганических солей (хлораты, броматы, нитраты различных щелочных металлов) механическая стабильность изменяется вне связи с термической стабильностью, что противоречит модели Бертло. [c.111]

Такая структура отличается большим разнообразием форм и объемов, содержащих растворимые включения. В процессе механической обработки (дробления) отдельные частицы растворимых включений теряют контакт с инертным материалом и впоследствии быстро растворяются по внешнедиффузионному механизму. Построение кинетической модели наталкивается здесь на большие трудности, и поэтому большую роль играет эксперимент и анализ результатов эксперимента. [c.34]

Уравнение (3.53) может быть непосредственно использовано при расчете кинетических параметров <г1(у)>, Оу, ] математической модели процесса массовой кристаллизации в дисперсных системах в аппаратах с механическими перемешивающими устройствами. [c.164]

Процесс смешения сыпучих материалов протекает во времени, его ход и скорость зависят от физико-механических свойств сыпучих материалов, конструкции смесителя и цикличности его работы (периодическая или непрерывная). Составление математической модели процесса смешения позволяет значительно упростить весь механизм создания новой конструкции смесителя. Принципам построения таких моделей посвящен материал III и VI глав. [c.6]

Анализ данных о концентрации толуола в воде в промышленных условиях после второй ступени дегазации дает значение Х2 = 504-100 мг/л, а после пятой ступени дегазации х О мг/л сравнение этих данных с результатами расчета, по предложенным уравнениям показывает, что к. п. д. ступени контакта в промышленных дегазаторах равен единице. Высокое значение к. п. д. можно объяснить большой высотой слоя жидкости в секции дегазатора и перемешиванием парожидкостной смеси механической мешалкой. Таким образом, математическая модель процесса помогает установить закономерности взаимодействия фаз при водной дегазации. [c.106]

В книге на современном уровне рассмотрены теоретические основы разделения порошков в подвижных потоках. На принципиально новой основе решены вопросы оптимизации их разделения. Изложены аналитические выводы о механическом взаимодействии частиц в потоке друг с другом и со стенками, ограждающими поток, что позволило расширить разработанную в теории динамическую модель процесса. Освещен новый подход к оценке качества процессов фракционирования, в основу которого положены кривые разделения. Рассмотрены принципы рационального аппаратурного оформления процессов разделения, математические модели и методы их расчета. Обобщен опыт промышленного внедрения новых аппаратов для разделения порошков. Книга предназначена для научных, инженерно-технических работников и аспирантов, занимающихся различными аспектами порошковой технологии. Она может быть также полезна студентам горных, металлургических, энергетических, строительных и химико-технологических вузов. [c.2]

Формальное описание объекта позволяет перейти от объекта к его модели по следующей схеме объект проектирования — расчетная модель — математическая модель — алгоритмическая модель, дающая метод решения, — программа на машинном языке — программа на машинных кодах. Возможность формализации объектов проектирования предполагает использование типовых проектов, что приводит к сокращению сроков проектирования. ЭВМ позволяет не только повысить производительность труда проектировщиков, но и повысить качество проектной документации. Проект, как известно, состоит из комплекса технической документации, включающей чертежи, пояснительные записки, сметы, расчеты, спецификации. ЭВМ используется для разработки всех составляющих проекта. Наиболее общими и часто выполняемыми в проектных организациях являются следующие работы 1) расчет технологических процессов, механические расчеты на прочность и устойчивость аппаратов 2) расчет строительных конструкций (блоков, плит, рам, фундаментов) 3) расчет смет и составление спецификации 4) расчет электрических нагрузок, раскладки кабельных сетей и т. д. 5) расчет трубопроводных систем [c.214]

Математическая модель процесса сушки в псевдоожиженном слое инертного носителя, перемешиваемого механической мешалкой, описана в работе [51 ]. [c.115]

Фиг. 34. Механическая модель процесса центробежной фильтрации.

Контактное формование. Этот метод является наиболее простым для изготовления крупногабаритных изделий (судов, кузовов автомобилей, фюзеляжей самолетов и т. д.). Процесс изготовления изделий контактным формованием выполняется в следующей последовательности приготовление связующего и наполнителя подготовка формы (оснастки) контактное формование изделия отверждение, съем изделия с модели и механическая обработка. [c.358]

Необратимому разрушению полимеров в процессе приложения растягивающего напряжения посвящены обширные исследования. Для объяснения механизма разрушения связи в растянутом образце были предложены различные теории и молекулярные модели. Первые экспериментальные и теоретические исследования проводили Журков с сотр., начиная с 1957 г. [866—870, 1051—1055, 1060, 1061 ]. Эти авторы широко использовали метод ЭПР для изучения разрыва цепи в результате одноосного растяжения полимеров. Образование свободных радикалов в полимерах в процессе механического разрушения впервые было обнаружено в 1959 г. Бреслером [968, 971, 972]. Использование ЭПР в процессе измельчения облегчается благодаря огромной поверхности измельченных частиц ( -10 —10 см /г), которая участвует в образовании высокой концентрации радикалов. Для одноосно напряженных полимеров положительные результаты исследования ЭПР-спектров были получены при использовании высокоориентированных волокон из таких полимеров, как полиамид 6, полиамид 66, полиэтилен и натуральный шелк [395, 584, 652]. Высокоориентированные каучуки также дают ЭПР-спектры радикалов в растянутом образце при низких температурах [19, 538, 628]. [c.308]

При изготовлении деталей в соответствии с принятым технологическим процессом осуществляется ряд последовательных преобразований свойств и параметров качества заготовки (физико-механических свойств, геометрических параметров формы). Выявление физической сущности процессов преобразования свойств, технологических связей между этапами этого преобразования позволяет разработать модели технологического перехода, операции, процесса. Зная модели процессов, можно оптимизировать условия обработки деталей, решить проблему интенсификации машиностроительного производства. [c.572]

Существует следующая модель процесса механического активирования, известная как деформационная модель плазмы (рис. 89). Согласно этой модели на границе двух сталкивающихся тел существует область высокого беспорядка, в которой непрерывно образуются дислокации, концентрирующиеся в предповерхностном слое. Между двумя сильно деформированными поверхностными слоями возникает плазма, которая испускает электроны и световые волны. Благодаря состоянию возбуждения в области плазмы [c.316]

Бесспорно, что большое число разрывов цепей в процессе механического воздействия [1] само по себе не служит ни доказательством, ни даже указанием на то, что релаксация макроскопического напряжения, деформирование и разрушение материала являются следствием разрыва таких цепей. Как отмечали Кауш и Бехт [2], полученное число разорванных цепей намного меньше (с учетом их потенциальной работоспособности) их числа, необходимого для объяснения уменьшения фиксируемого макроскопического напряжения. Как показано на рис. 7.4, релаксация напряжения в пределах ступени деформирования (0,65%) равна 60—100 МПа. Однако если полагать, что проходные сегменты пересекают только одну аморфную область, то изменение нагрузки, соответствующее работоспособности 0,7-10 цепных сегментов, разорванных на данной ступени деформирования, составляет 2,4 МПа. Оно будет равным 2,4 МПа, если проходные сегменты соединяют п подобных областей. Б этом и большинстве последующих расчетов будет использована сэндвич-модель волокнистой структуры, подобная показанной на рис. 7.5 (случай I). Очевидно, что в случае п = 1 величина релаксации макроскопического напряжения в 25—40 раз больше уменьшения накопленного молекулярного напряжения, рассчитанного исходя из числа экспериментально определенных актов разрыва цепей. Однако в данном случае также следует сказать, что подобное расхождение результатов расчетов само по себе не является ни доказательством, ни даже указанием на то, что релаксация макроскопического напряже- [c.228]

На эффективную константу скорости реакции должна влиять полнота смешивания, так как при неполном смешивании концентрации не будут такими же, какими они были бы при полном смешивании интересно численно оценить ошибку, обусловленную этим фактором. Для этого необходима более детальная модель процесса смешивания. Траус [30, 17] рассматривал смешивание как процесс, состоящий из двух стадий. Первую стадию, происходящую в смесительной камере, он представляет как макроскопический процесс механического смешивания, дающий однородную дисперсию мельчайших элементов двух растворов вторая стадия— это микроскопический процесс в трубке для наблюдения, где диффузия приводит к гомогенному раствору. Тогда можно дать точное определение степени смешивания . Можно [c.46]

В 30—40-х гг. 20 в. модели и феноменологич. представления Р. я. получили структурное истолкование. Рассмотрение теплового движения гибких макромолекул в силовых полях привело к построению структурно обоснованных моделей релаксации механической. Обнаружение различных форм надмолекулярной структуры обогатило структурные представления о Р. я. Возникла новая, пока еще не решенная задача модельного представления процессов перегруппировок макромолекул и различных элементов надмолекулярной структуры. [c.166]

Теории формы спектра ЭПР и подходы к анализу спектров развитые для исследования поведения нитроксильных радикалов в конденсированных средах, все чаще используются для анализа спектров и других парамагнитных центров, играющих роль специфических спиновых зондов. Так, например, в работе [208] развита теория формы спектра ЭПР металлсодержащих белков (флавопро-теина) в области их медленных вращений и проведено исследование их вращательной подвижности в растворе и непосредственно в клетках, а в работе [209] в области медленных вращений в рамках модели одноосного и изотропного вращения исследовано движение перекисных радикалов, образованных в структуре различных полимеров в процессе механической и радиационной деструкции полимера. [c.196]

С учетом различных состояний возбуждения, которые возникают во время механического воздействия в твердой фазе и ее окружении, Тиссен разработал модель процесса. Из этой модели следует, что во время механического активирования возможно состояние с более высоким возбуждением, чем данный Смекалем энергетический предел— теплота плавления как верхняя граница избыточной свободной энергии. Эта модель вошла в литературу как модель плазмы, в ней обходятся без приме- [c.443]

Управляемые и управляющие параметры. Основой для разработки системы автоматизации служит математическая модель процесса, полученная в одной из форм (см. гл. I, И). Анализ вытекающих из расчетов по моделям статических и динамических характеристик является основой для выбора управляемых и управляющих параметров. Как уже указывалось, основные управляемые параметры процессов полимеризации на стадии локальных систем— конверсия (или эквивалентные ей концентрация полимера или концентрация непрореагировавшего мономера) и один или несколько физико-механических показателей продукта (вязкость по Муни, твердость-—Дефо, пл тнчмстьjio Карр у и др.) или прямые характеристики ММР (Mvf , Мщ, MwIMn, Mz), либо само ММР. Традиционно используемые для управления переменные — расход катализатора, расход мономера (реже), температура и концентрация входной шихты, ее общий расход, температура отдельных реакторов. [c.158]

Согласно современным представлениям, трехмерная радикально-инициированная полимеризация гликолевых диэфиров акриловых кислот приводит к образованию не полностью структурированных систем указанного выше типа, а густосетчатых полимерных частиц (микрогелей). При достижении некоторого критического значения их концентрация прекращает увеличиваться. Дальнейшая полимеризация идет по пути наращивания новых слоев густосетчатых полимеров уже с поверхности частиц. В результате укрупнения зерен происходит их соприкосновение друг с другом и сращивание в монолит. Такая модель процесса, базирующаяся на подходе Р. Хаувинка [153]i (ее предпосылки и альтернативные концепции рассмотрены Т. Э. Липатовой [154]), получила всестороннее обоснование и развитие в работах А. А. Берлина и сотр. [155] под названием микрогетерогенной. Действительно, кинетика трехмерной полимеризации диакрилатов описывается уравнением Аврами [156], относящимся к процессам кристаллизационного типа, протекающим, как известно, по гетерогенному механизму, Микрогетерогенная модель постулирует ряд важных следствий, обусловленных уже на самых ранних стадиях процесса (при степени превращения более 1 7о) наличием сформированных в виде плотных зерен макромолекулярных агрегатов, окруженных рыхлыми прослойками [157]. Подобная дефектность -структур может иметь не только физическое, но и химическое происхождение, связанное, в частности, с развитием конкурирующего со структурированием процесса циклизации мономеров [158]. Она существенна как для рассматриваемой ниже проблемы выбора природы дополнительных компонентов адгезионных систем, так и для прогнозирования характеристик трехмерных продуктов, например, физико-механических и термических [159, 160]. [c.40]

В принятой модели процесс радиохимического анализа представляется как последовательность элементарных стадий, в каждой нз которых в результате распределения между фазами пропсходит разделение радиоизотопов на две группы. Следовательно, проблема планирования радиохимической схемы анализа состоит в таком выборе числа и последовательности элементарных стадий, которые обеспечивают оптимальное решение поставленной задачи. Однако, учитывая крайнюю сложность проблемы и обилие самой разнообразной аналитической информации, такую задачу в полно.м объеме с помощью механических средств или вычислительных машин пока решить невозможно. Поэтому приходится принять ряд упрощающих предположений. [c.255]

Определение давлений. Как показывает краткий обзор методов крепления труб в трубных решетках, все они (кроме электросварки) связаны с пластической деформацией трубы и упругой или упругопластической деформацией трубной решетки поэтому основные законол ерности процесса развальцовки, несмотря на отдельные особенности, при любом методе имеют много общего. Для максимального упрощения расчетов по определению прочности и герметичности вальцовочных соединений, выбору оптимальных режимов развальцовки с учетом допускаемых отклонений размеров и механических свойств материалов труб и решеток, определению границ применения развальцовки и способов повышения прочности и герметичности вальцовочных соединений принята гидростапшеская модель процесса развальцовки. При использовании такой модели предполагают, что труба и трубная решетка деформируются под действием равномерного гидростатического давления, приложенного к внутренней поверхности трубы на длине, равной глубине развальцовки. [c.49]

Каким образом возникают окисные частицы, когда металлы соприкасаются на воздухе пока неясно, ни один механизм не позволяет объяснить все имеющиеся данные. Согласно ранней теории Томлинсона [1], поверхности разрушаются вследствие молекулярного истирания и это приводит к образованию окисла в окислительной атмосфере. Другие исследователи считали, что фреттинг в основном ускоряет механизм окисления, вследствие чего затрудняется процесс механического удаления окисла из-за образования стабильной защитной окисной пленки. Позднее Улиг [8] модифицировал эту модель, считая, что некоторые частички металла могут образовываться по адгезионному механизму, но при этом не отвергал влияния коррозии, привлекая ее для объяснения влияния частоты колебаний [8]. С помощью такой модели было трудно объяснить уменьшение изнашивания с увеличением температуры и тогда Улиг предложил модель коррозионного воздействия. Согласно этой модели на стальной поверхности происходит физическая адсорбция кислорода, а окисел образуется в результате механической активизации соприкасающихся поверхностей. Авторы более современных теорий [12] обращают внимание на изменение сущности механизма фреттинга, особо подчеркивая сильное влияние адгезии на ранних стадиях и значение коррозионной усталости как фактора, способствующего дезинтеграции материала в зонах контакта. Более поздние стадии разрушения от фреттинга также объясняются с позиций микроусталостных процессов, а не с позиции абразивного износа. [c.299]

Позднее этот подход использовался в работах других авторов (см., например. 174, 75]) прп попытках построить стохастическую моде 1ь процесса. механической активации в нз.мельчптелях-актива-торах. В 178] кинетическая модель применена для решения конкретных задач механолиза магнезита. [c.9]

В соответствии с этими требованиями была разработана единая математическая модель физико-механических свойств и процессов переноса в глинистых породах. В рамках этой модели удалось, во-первых, получить хорошее согласование расчетных данных с данными экспериментов К. Норрпша по набуханию суспензий глинистых минералов в растворах электролитов, имеющих фундаментальное значение. [c.15]

При решении подобных задач исследователь с необходимостью вынужден привлекать теоретические концепции и методы из теории тенломассонереноса, химической термодинамики, химической кинетики, теории поверхностных явлений. Объединение этих теорий и методов с конкретной целью - решения задач физико-химической механики пористых сред - порождает целый ряд вопросов общего характера. Их исследование и составляет главную цель работы. Именно поэтому в книге меньше, чем обычно принято, уделено внимания решению и последующему детальному математическому анализу конкретных краевых задач. Главное внимание уделено построению физически корректных моделей массообмена п макрокипетики химических реакций в природных пористых средах, а также обосповаппых с позиций механики насыщенных пористых сред и теории поверхностных сил математических моделей физико-механических свойств и процессов переноса в глинистых породах. [c.168]