О МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ МОДЕЛЕЙ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССОВ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ

А. Г. Нагиев, Н. Г. Талыбов, У. Х. Агаев, З. Т. Магеррамов, Г. А. Нагиев, М. С. Салманов

Аннотация


Предлагается система интегро-дифференциальных уравнений для описания процессов, протекающих в сушильных аппаратах с распылением. Вводится функция, выражающая массовую скорость рождения аэрозольной фазы в каждой точке продольной координаты сушильного аппарата. Эволюция этой функции во времени связывается с введенной функцией времени жизни капель, которая определяется скоростью их высушивания при номинальных условиях. Определяются основные факторы состояния, выражающиеся функциями, зависящими от размеров высушенных частиц и капель. Введение двумерных функций распределения вероятностей по размерам частиц и по продольной координате сушильной камеры, а также разработка структуры их взаимосвязи в составе уравнений материального баланса, направлено на полноту отображения процессов рождения, перехода из одного вида в другой двух взаимопроникающих континуумов в пространстве и в динамике. Дифференциальные уравнения, составленные по функциям вероятности распределения частиц по размерам и по продольной координате аппарата, учитывают как процесс высушивания капель, так и коалесценцию. Правомерность, введенных в основу предпосылок при построении вышеприведенных структур уравнений, проверена путем осуществления вычислительных экспериментов на модели. Показывается, что использование предлагающейся структуры как основы для создания действующей рабочей модели, предполагает наличие лабораторно-промышленных опытных данных, касающихся видов конкретных кинетических параметров скоростей высушивания, осаждения, коалесценции и других констант и функций, входящих в модельные уравнения.

Ключевые слова


процесс распылительной сушки;интегро-дифференциальные уравнения;коалесценция;функция распределения по размерам частиц;spray-drying process;integral-differential equations;coalescence;the distribution function of particle size;

Литература


Нигматулин Р. И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, 1978. 336 с. = Nigmatulin R. I. Osnovy mehaniki geterogennyh sred. [The basics of mechanics of heterogeneous Wednesday]. Moscow, Nauka Publ., 1978, 336 p. [in Russian].

M. W. Woo, W. R. W. Daud, A. S. Mujumdar, Z. H. Wu, M. Z. M. Meor, S. M. Talib Modeling Droplet Drying in Spray Drying: Mathematical Modeling of Industrial Transport Processes. (Edit. 2), National University of Singapore, Singapore, 2012, pp. 51-62.

Hsieh K. T., Rajamani R. K. Mathematical-model of the hydrocyclone based on physics of fluid-flow. AIChE, Journal, 1991, no. 37, pp.735-746.

Mezhericher M., Levy A., Borde I. Modelling of particle breakage during drying. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 2008, vol.47(8), pp.1404-1411.

Iris Schmitz-Schug, Ulrich Kulozik, Petra Foerst Modeling spray drying of dairy products - Impact of drying kinetics, reaction kinetics and spray drying conditions on lysine loss. Chemical Engineering Science, 2016, vol.141, pp. 315-329.

Vladimir M. Gunko, Rasoul Nasiri, Sergei S. Sazhin, Fabrice Lemoine, Frederic Grisch. A quantum chemical study of the processes during the evaporation of real-life Diesel fuel droplets. Fluid Phase Equilibria, 2013, vol. 356, no. 25, pp.146-156.

S. Girauda, T. Duffarb, E. Pihana, A. Favec. Kinetics modeling and growth of Si layers by Liquid Phase Epitaxy Driven by Solvent Evaporation. Journal of Crystal Growth, 2015, vol. 432, no.15, pp. 83-91.

M. R. Aliev, R. Z. Aliev, A. R. Aliev. Continuous selective heating of the solid phase of a dispersion medium in a unit constituted by heater and valve-pulsed mass - heat-exchange apparatus. Chemical Engineering Science, 2005, vol. 60, no.13, pp. 3599-3608.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2017-1-165-168

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2017 А. Г. Нагиев, Н. Г. Талыбов, У. Х. Агаев, З. Т. Магеррамов, Г. А. Нагиев, М. С. Салманов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017