Моделирование и интенсификация процессов очистки промышленных газовых выбросов в турбулентных газодисперсных потоках

• Автор: Сугак, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 320 с. : ил.

процессов, обусловливающих поведение микроэлементов и изменение во времени обобщенных координат (например, процессы переноса импульса, тепла и массы в пределах каждой из фаз и на межфазной поверхности).
Еще одной особенностью многофазных макросистем часто являются переменные во времени параметры, характеризующие их взаимодействие с внешней средой (например, расходы, температуры, химический и дисперсный состав поступающих фаз). Изменение внешних воздействий препятствуют установлению равновесного состояния макросистем, поэтому в большинстве случаев их модели должны учитывать изменение параметров во времени. Часто внешние факторы меняются случайным образом, что еще более усложняет моделирование.
В некоторых случаях, однако, удается с помощью различных упрощающих допущений и усреднения некоторых параметров привести систему к виду, допускающему моделирование многофазных макросистем вероятностно-стохастическими методами с меньшим уровнем сложности или численными методами. Так, например, в ряде случаев допустимо предположение о постоянстве общего числа микроэлементов макросистемы, т.е. рассматривать закрытую макросистему. Если взаимодействие с внешней средой не оказывает существенного влияния на процессы внутри макросистемы, то такую макросистему можно считать замкнутой (изолированной). Иногда некоторую (как правило ограниченную) совокупность микроэлементов (часть макросистемы в пределах ограниченной области) без существенных потерь точности можно описать одним или несколькими усредненными обобщающими параметрами (например, средний размер или средняя скорость частиц, средняя концентрация дисперсной фазы, средний размер турбулентных вихрей и т.д.). Такие допущения в ряде случаев позволяют значительно упростить исследование и моделирование макросистем и построить модели, пригодные для расчетов технологических процессов. В ряде случаев для этого вместо математического описания объектов дифференциальными уравнениями используются системы конечноразностных уравнений, для чего технологический объект с распределенными параметрами рассматривается как совокупность локальных зон (ячеек) с сосредоточенными параметрами. Чисто формально такая замена означает интегрирование дифференциальных уравнений математической модели процесса численными методами по одной из конечно-разностных схем [105,111]. При этом важную задачу представляет определение возможности, границ применимости и погрешностей, которые эти допущения неизбежно вносят в построенную модель [105,111].
Во многих технологических процессах применяются аппараты, использующие интенсивное гидродинамическое взаимодействие веществ в различных агрегатных состояниях, причем иногда оно создается искусственно с помощью внешних воздействий (например, импульсная подача жидкости или газа, механические или ультразвуковые колебания, резонансное излучение и другие физические поля). В общем случае к интенсивным режимам работы оборудования относятся циклическое или нестационарное контактирование фаз, многократная инверсия фаз, проведение процессов при