Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии

Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии

Автор: Зуева, Галина Альбертовна

Шифр специальности: 05.17.08

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Иваново

Количество страниц: 306 с. ил

Артикул: 2303762

Автор: Зуева, Галина Альбертовна

Стоимость: 250 руб.

Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии  Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы моделирования
и расчета совмещенных процессов.
1.1. Математические модели тепло и .массообменных процессов в гетерогенных средах, совмещенных с измельчением частиц дисперсной фазы
1.2. Методы решения задач тепло и массопсрсноса для областей с подвижными границами.
1.3. Модели процесса диспергирования и активации
1.4. Физические представления о механизмах интенсификации тепло массообменных процессов в комбинированных аппаратах .
Выводы и постановка задач исследования
Глава 2. Теоретический анализ теило.массоиереноса в процессах термообработки гетерогенных систем при различных
способах подвода энергии
2.1. Теплопроводность шара и пластины при граничных условиях третьего рода и с учетом внутренних источников теплоты различной физической природы
2.1.1. Общие положения
2.1.2. Теплопроводность шара при граничном условии третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных импульсным нагружением
2.1.2.1. Случай неравномерного начального распределения температуры в частице
2.1.2.2. Случай переменной температуры среды.
2.1.3. Теплопроводность шара при граничном условии третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных потоком лучистой энергии
2.1.3.1. Случай неравномерного начального распределения температуры в частице
2.1.3.2. Случай переменной температуры среды
2.1.4. Теплопроводность шара при граничных условиях третьего . рода и внутренних источниках теплоты, порожденных ударным нагружением и потоком лучистой энергии
2.1.5. Теплопроводность неограниченной пластины при граничных условиях третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных потоком лучистой энергии
2.1.6. Качественный анализ оптимального управления процессом
нагрева сферической частицы в потоке газа переменной температуры
2.2. Сопряженная задача теплопроводности для шара с внутренними источниками теплоты и движущейся границей задача Стефана при моделировании термического разложения твердой частицы
2.2.1. Общие положения.
2.2.2. Физическая модель.
2.2.3. Математическая модель.
2.2.4. Численная реализация полученного решения, его анализ и выводы .
2.3. Задача теплопроводности для шара с внутренними источниками теплоты и движущейся границей задача Стефана при моделировании процесса сублимации частицы в потоке 1аза переменной температуры .
2.3.1. Общие положения.
2.3.2. Физическая модель.
2.3.3. Математическая модель.
2.3.4. Анализ решения, компьютерная реализация модели, выводы.
2.4. Сопряженная задача теплопроводности для бесконечной пластины
с движущейся границей испарения в ней задача Стефана.
2.4.1. Общие положения.
2.4.2. Физическая модель.
2.4.3. Математическая модель.
2.4.4. Анализ решения, компьютерная реализация модели, выводы.
2.5. Моделирование процесса измельчения твердых частиц в роторноимпульсных измельчителях с помощью марковских дискретных
моделей
Выводы к главе 2.
Глава 3. Совмещенные процессы термообработки гетерогенных
систем при различных способах подвода энергии.
3.1. Инженерный метод расчета и аппаратурное оформление топохимической реакции, совмещенной с измельчением и мехаиоактивацией твердой дисперсной фазы.
3.1.1. Физические представления о процессе обжига, интенсифицированного измельчением и механоактивацией твердой фазы на примере термической диссоциации карбонатов
3.1.2. Обобщенное математическое описание совмещенною процесса обжига измельчения механоактивации.
3.1.3. Моделирование гидродинамической обстановки в аппарате комбинированного действия
3.1.4. Экспериментальное исследование процесса обжита в аппарате интенсивного действия.
3.1.5. Проверка адекватности математической модели совмещенного процесса термического обжита твердой дисперсной
3.1.6. Выводы по экспериментальной части.
3.1.7. Инженерный метод расчета реактора интенсивного действия
3.1.8. Аппаратурное оформление комбинированного процесса. Применение комбинированных аппаратов в различных
технологических схемах
Выводы к разделу 3.
3.2. Инженерный метод расчета и аппаратурное оформление процесса
сублимации органических веществ, совмещенного с измельчением
и механоактивацией твердой фазы
3.2.1. Система физикомеханических эффектов и явлений, протекающих в процессе сублимации дисперсных материалов, интенсифицированном измельчением и активацией.
3.2.2. Обобщенное математическое описание совмещенного процесса измельчения активации сублимации в роторноимпульсном сублиматоре .
3.2.3. Описание экспериментальной установки для исследования сублимации органических веществ
3.2.4. Экспериментальное исследование совмещенного процесса измельчения активации сублимации дисперсного материала в сублиматоре роторноимпульсного типа
3.2.5. Проверка адекватности математической модели совмещенного процесса измельчения активации сублимации
3.2.6. Инженерный метод расчета сублиматора на базе роторноимпульсного измельчителя .
3.2.7. Разработка химикотсхнологичсской системы
парофазного крашения текстильных материалов.
Выводы к разделу 3.
3.3. Инженерный метод расчета и аппаратурное оформление процесса
удаления органического растворителя из основы синтетической
кожи в токе водяного пара
3.3.1. Общие положения
3.3.2. Обобщенное математическое описание процесса сушки синтетической кожи от органического растворителя перегретым водяным паром
3.3.2.1. Физическая модель испарения растворителя из синтетической кожи.
3.3.2.2. Математическое моделирование процесса сушки пластины от органического растворителя перегретым водяным паром.
3.3.2.3. Определение коэффициентов тепло и массоотдачи при сушке синтетической кожи перегретым водяным паром
3.3.3. Описание экспериментальной установки для исследования кинетики удаления экстрагента .
3.3.4.1роверка адекватности предложенной математической
модели.
3.3.5. Инженерный метод расчета непрерывного варианта процесса удаления органического растворителя из основы
синтетической кожи и его аппаратурное оформление
Выводы к разделу 3.3.
3.4. Метод расчета и аппаратурное оформление процесса теплообмена в солнечном коллекторе .
3.4.1. Общие положения
3.4.2. Физическая и математическая модели транспорта
теплоты в солнечном коллекторе.
3.4.3. Описание экспериментальной установки солнечного коллектора с гравитационным течением теплоносителя
3.4.4. Проверка адекватности математической модели тспло
переноса
Выводы к разделу 3.4.
Основные результаты н выводы
Литература


Единая теория процессов механоактивации гетерогенных систем с помощью нестационарных механических воздействия пока еще не создана. Поэтому число работ, посвященных моделированию накопления энергии системой невелико. Следует отметить, что авторы, исходя из разных теоретических предпосылок, основываясь на различных экспериментальных методах, получали, как правило, экспоненциальный закон изменения активности материала во времени после механических воздействий. С.П. Бобков, опираясь на методы макроскопической квантовой термодинамики, развивает новый подход к теоретическому анализу процессов механоактивации гетерогенных систем 1. Ем поглощаемая энергия Ум скорость деформирования материала Лм коэффициент пропорциональности, учитывающий способность вещества поглощать механическую энергию. Анализ кинетики релаксации активного состояния материала привел его к следующему уравнению
где Ем содержание энергии в обрабатываемом материале См константа. Решение уравнения 1. Здесь Еи начальное содержание энергии в твердом теле г время релаксации константа, зависящая от свойств вещества. Здесь Е обобщенный внутренний параметр Е равновесное значение параметра г время релаксации. Нетрудно заметить, что упомянутые выше модели являются однопараметрическими, т. Е. В общем случае состояние активированного материала можно описать конечным числом внутренних параметров, что позволит отразить его сложную иерархическую структуру. Авторы работы 2 провели теоретический анализ процессов механоактивации шеелитов и оксида марганца в планетарных мельницах. Ими была предложена корректная стохастическая модель кинетики мсханохимичсских превращений, построенная на базе пуассоновского процесса. В.И. Здесь Е энергия механической активации удельный энергоподвод при механической обработке минерального сырья кв коэффициент 0 скорость энергоподвода г продолжительность обработки. Анализируя результаты экспериментальных исследований, он также показал, чго после прекращения обработки материала, энергия, накопленная им, убывает во времени по экспоненте, т. Еи Ечехрчг. Е к к. Здесь Е1 текущее знамение энергии механической активации в процессе выдержки материала Е время выдержки материала Я. Уравнение 1. Существующие в настоящее время методы интенсификации производств, связанных с фазовыми и химическими превращениями в процессах переработки сыпучих и листовых материалов, основаны на повышении параметров температурных и гидродинамических режимов работы соответствующих аппаратов и устройств . Однако эти методы являются недостаточно эффективными для целого ряда процессов, лимитируемых скоростями межфазных взаимодействий и диффузией в твердом теле. К таким процессам относятся, например, гетерогенные химические реакции, процессы растворения, сублимации и много других. Целый ряд исследований за последние десятилетия показывают, что сейчас наиболее перспективным направлением интенсификации химикотехнологических процессов является разработка комбинированных совмещенных процессов с участие твердой фазы. Так, весьма эффективным является совмещение процессов термообработки, связанных с фазовыми или химическими превращениями сублимация , 9, 0, сушка , обжиг 4 в твердых частицах, с процессом измельчения. Здесь ингенсифицирующими факторами являются наличие развитой поверхности контакта фаз, раскрытие новой, активной поверхности. Особенно эффективным является обработка материала в аппаратах комбинированного действия, созданных на основе цен гробежноударной мельницы ,1, 3, 4. Дополнительные источники тепломассопереноса, к которым следует отнести, прежде всего, внутренние источники теплоты, порождаемые движением дислокаций, плотность которых резко увеличивается при импульсном нагружении частиц твердой дисперсной фазы пластические деформации 8,, внутренние источники теплоты, обусловленные высокоскоростным схлопываннем пустот в твердом теле 1,2. Кроме того, раскол сопровождается сбросом упругой энергии на поверхности разрушения в виде тепла, а также происходит нагрев материала в зоне трения частиц друг о друга и о стенку аппарата 3,4.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.252, запросов: 242