Вероятностно-статистический метод расчета изменения гранулометрического состава взрывопожароопасных загрязнений в системах очистки жидкостей

• Автор: Гречушкин, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание

Перечень условных обозначений и сокращений Введение

Глава 1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ЗАГРЯЗНЕНИЙ

1.1 Дисперсные загрязнения криогенных жидкостей

1.2 Методы расчета фильтров тонкой очистки

1.3 Вероятностно статистический метод расчета фильтров

1.4 Особенности применения вероятностно статистического метода расчета фильтровального процесса

1.4.1 Исходные данные к расчету фильтров вероятностно статистическим методом

1.4.2 Методы расчета изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий

Глава 2. МОДЕЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ СУСПЕНЗИЙ

2.1. Формулировка начальных и граничных условий вероятностно статистической модели

2.2. Исследование асимптотических свойств модели и аппроксимационных функций распределения
2.3. Особенности практического применения модели
2.4. Анализ дискретной модели непрерывного процесса изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий.
2.5. Определение плотности распределения частиц по высоте емкости
2.6. Модель изменения гранулометрического состава при отборе
Глава 3. ПРОВЕРКА ВЕРОЯТНОСТНО СТАТИСТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА
3.1. Система хранения и раздачи жидкого технического кислорода
3.2. Расчет и анализ результатов на основе
экспериментальных данных
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ
4.1. Анализ сил, действующих на частицу в турбулентном потоке жидкости
4.2. Модель изменения гранулометрического состава дисперсной фазы в трубопроводе
4.3. Проверка модели изменения гранулометрического состава
в трубопроводе
Глава 5. ИЗМЕНЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ФИЛЬТРЕ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ
5.1 Математическая модель изменения гранулометрического состава дисперсной фазы в фильтре тонкой очистки
5.2 Экспериментальная проверка математической модели изменения гранулометрического состава загрязнений в
фильтре тонкой очистки 1
5.2.1 Методика проведения экспериментальных исследований
5.2.2 Результаты экспериментальных исследований
5.3 Инженерная методика расчета фильтров тонкой очистки жидкостей с учетом параметров номинальной тонкости
очистки и ресурсных характеристик
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Список литературы


На практике указанное обстоятельство способно приводить не только к неоправданным затратам, но и к серьезным ошибкам. Исходя из вышесказанного, следует признать оправданным разработку моделей, базирующихся на вероятностно-статистических методах расчета изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий в технологических процессах и аппаратах систем очистки жидкостей. Целью диссертационной работы является создание вероятностно - статистического метода расчета изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий в системах очистки жидкостей. В первой главе диссертации проведен анализ дисперсных загрязнений криогенных жидкостей и показано, что информация о гранулометрическом составе загрязнений является необходимой как для обеспечения безопасности жидкостных систем, так и для расчета фильтров. Проанализировано современное состояние проблемы расчета процессов фильтрования. Сделан вывод о перспективности применения и развития методов расчета фильтров, базирующихся на вероятностно - статистического подходе. Выделены основные исходные данные к расчету фильтров вероятностно - статистическим методом и показано, что, в частности, необходимыми являются данные о гранулометрическом составе дисперсной фазы перед фильтровальной перегородкой. Проведен анализ методов расчета изменения гранулометрического состава суспензий в технологических процессах систем очистки и принято целесообразным использование подхода, основанного на использовании методов статистической физики. В конце первой главы сформированы цели и поставлены задачи исследования. Во второй главе диссертации представлена разработанная математическая модель изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий на основе вероятностно - статистического метода. Показано, что изменение гранулометрического состава удовлетворительно может быть описано уравнением диффузионного типа, уравнением типа Фоккера - Планка - Колмогорова (ФПК). Исследованы асимптотические свойства предложенной модели и установлены виды стационарных распределений. Проведен анализ дискретной модели непрерывного процесса изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий. Получены решения уравнения типа ФПК с граничными условиями третьего рода и смешанными граничными условиями. Разработана модель отбора суспензии из резервуара при наличии конвективного течения в зоне отбора. Третья глава посвящена проверке предложенной математической модели на основе модельного эксперимента по отбору жидкого технического кислорода из накопительно - раздаточного резервуара. На основе сопоставления полученных экспериментальных и теоретических стационарных распределений сделан вывод об адекватности предложенной модели. В четвертой главе представлено одно из возможных практических приложений разработанной математической модели. Предложена модель изменения гранулометрического состава дисперсной фазы суспензий при движении в в соединительных каналах в результате седиментации частиц. Проведена проверка модели на основе экспериментальных распределений в каналах при различных режимах течения. В пятой главе диссертации представлена вероятностно - статистическая модель изменения гранулометрического состава дисперсной фазы в фильтре тонкой очистки. Предложенная модель позволяет определить гранулометрический состав дисперсной фазы на выходе фильтра в зависимости от его рабочих размеров, свойств дисперсной фазы и фильтровальной перегородки. Показано, что при достаточно большой толщине фильтровальной перегородки распределение на выходе практически не зависит от исходного и является функцией трех величин. Создан экспериментальный стенд и проведены экспериментальные исследования изменения гранулометрического состава в процессе фильтрования. Экспериментальные распределения сопоставлены с теоретическими, что позволило сделать вывод об адекватности модели. На основе теоретических данных и экспериментальных результатов предложена инженерная методика расчета фильтров тонкой очистки. В заключении работы подведены основные ее результаты. По теме диссертации опубликовано три статьи: [], [] и [].