Проведено дослідження процесів екстрагування цільових компонентів з лінійних капілярів та капілярно-пористих частинок. Описано гідродинаміку та масообмін за умов вакуумування системи. Показано, що основним фактором інтенсифікації є утворення, ріст та відрив парової бульбашки. Одержано графічні залежності, які дають можливість визначити коефіцієнти турбулентної дифузії процесу екстрагування з лінійних капілярів та з капілярно-пористих частинок, що дозволяє оцінити швидкість процесу. Вперше досліджено вплив вакуумування системи та пароутворення на процес десорбції. Показано, що вакуумування системи за екстрагування дозволяє знизити енергетичні затрати, пов'язані з подрібненням сировини. Запропоновано принципову схему масообмінного апарату для системи тверда фаза - рідина, на який одержано патент України.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням розробки високоефективного прямоточного газо-пилоочисного апарату з регулярною рухомою пульсаційною насадкою (ПАРРПН) для очищення відходячих газів хімічних виробництв. На основі досліджень гідродиманічних закономірностей роботи апарату визначені оптимальні режими роботи, встановлена залежність частоти і аплітуди коливань пластинчатої насадки від режимних параметрів і геометрії елементів насадки та їх розташування. Розроблена математична модель процесу масообміну у ПАРРПН, проведено матиматичний опис розподілу концентрації по висоті робочої зони апарату. Результати роботи знайшли промислове впровадження при проектуванні дослідно-промислової установки, а потім промислового зразка ПАРРПН для очищення відходячих газів фосфорного і сірчаного виробництва.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив низькочастотних механічних коливань як джерела утворення пульсуючих вібротурбулізувальних знакозмінних потоків у системі тверде тіло - рідина, на інтенсифікацію масообміну в процесі періодичного ектрагування з рослинної сировини. Визначено найбільш ефективні конструкції віброперемішувальних пристроїв, на базі яких створено нові віброекстрактори для раціональної переробки рослинної сировини або її відходів. Встановлено вплив режимних і технологічних параметрів на зовнішній масообмін у процесі періодичного віброекстрагування. Запропоновано нову методику оцінювання зовнішнього масообміну за твердофазного екстрагування. Одержано математичні моделі, які дозволяють прогнозувати якісні характеристики екстрактів й оптимізувати періодичне віброекстрагування цільових компонентів із рослинної сировини. Розроблено нові конструкції екстракторів періодичної дії з віброперемішувальними пристроями, які здатні створювати у робочому середовищі апарата ефективні гідродинамічні умови перебігу процесу за рахунок вібротурбулізувальних знакозмінних струменів. Обгрунтовано переспективи використання нових конструкцій екстракторів періодичної дії з віброперемішувальними пристроями у харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження та розробки процесу подрібнення у трубних млинах з активаційними бронефутераціями. Запропоновано концепцію інтенсифікації процесу подрібнення у трубних млинах за рахунок зміни характеристики пульсуючого руху молольного завантаження вздовж барабана. Створено нові типи активаційних бронефутерацій та визначено їх функціонально-геометричні характеристики. Розроблено ряд математичних моделей для окремих стадій та двостадійного процесу подрібнення.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень інтенсифікації процесів тепло- та масопереносу під час зволоження та сушіння твердих дисперсних систем під впливом сильних неоднорідних електричних полів, які максимально інтенсифікують теплоперенос за рахунок електроконвективного масопереносу. Показано, що дискретно-імпульсне введення енергії на межу розподілу фаз успішно реалізується за допомогою розрядних неоднорідних електричних полів, які прискорюють зволоження та сушіння гетерогенних капілярно-пористих і макропористих тіл і сприяють зменшенню енергозатрат і тривалості даних процесів, а також зменшенню кількості шкідливих викидів в атмосферу. Виявлено, що ефективна теплопровідність кварцових капілярних трубок у неоднорідному електричному полі, в яких здійснюється конвективний перенос гарячої води, на 6-7 порядків більша, ніж істинна теплопровідність нерухомих твердої та рідкої фаз окремо. Встановлено, що величина теплопровідності залежить від радіуса капілярної трубки та кута нахилу до горизонту (вплив гравітації). З'ясовано, що в капілярних трубках з полівінілхлориду теплопровідність за умов конвективного руху нагрітої води в неоднорідному електричному полі збільшується ще на один порядок. Аналогічні явища інтесифікації теплопереносу за дії неоднорідного електричного поля виявлено у макропористому тілі (кварцовому піску) та капілярно-пористих тілах (силікатгелях КСМ-5 та КСК-2). Розроблено нові способи електронно-іонного осушення повітря в промислових адсорберах.

  Скачати повний текст

Розроблено систему керування процесом дозування з метою підвищення його швидкодії. Для дослідження процесу дозування розроблено математичний опис та імітаційну модель, якими враховується кінетична енергія матеріалу, що падає в бункер і нелінійність статичної характеристики віброживильника. Розроблено та виготовлено фізичну модель. Методами фізичного експерименту, регресійного аналізу, імітаційного моделювання визначено параметри об'єкта керування, одержано аналітичні залежності для статичної характеристики віброживильника та динамічної похибки сигналу зворотнього зв'язку, обумовленої падінням матеріалу. Розроблено методику ідентифікації, що дозволяє визначити статичну характеристику віброживильника у початковій стадії дозування за невідомої висоти падіння матеріалу. Одержано аналітичні залежності для розрахунку за результатами ідентифікації дозатора параметрів регулятора, що забезпечують максимальну швидкодію процесу без втрати точності дозування.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено нову концепцію загальної системи оптимального керування випарними установками (ВУ), що побудована за ієрархічним принципом. Розроблено математичні моделі динамічних режимів роботи ВУ, з використанням яких досліджено вплив технологічних схем установок (прямотечійної, протитечійної, установки мішаної течії) на динамічні властивості ВУ за дії однакових керувань і збурень. Уперше створено комплекс математичних моделей статики теплових режимів ВУ багатофункціонального призначення: для теплового розрахунку установок, дослідження їх статичних характеристик, використання в алгоритмі оптимального керування статичними режимами роботи ВУ, розрахунку запропонованого критерію кількісного оцінювання процесу накипоутворення, оцінки економічної доцільності використанням проміжного та попереднього підігрівання упарюваних розчинів у протитечійних ВУ. Розроблено комплекс математичних моделей динаміки теплових режимів супутнього технологічного обладнання, що працює разом з ВУ, з метою визначення впливу теплових режимів цього обладнання на режими роботи ВУ. Здійснено системний аналіз задач моделювання та керування ВУ різних технологічних схем за критеріями оптимального керування статичними і динамічними режимами їх роботи.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано вживання суміші прапан/етан як холодоагента пропанової холодильної установки з метою зниження температурного рівня її роботи. Розроблено кінцево-елементну модель проточної частини відцентрового пропанового двохсекційного чотириступінчастого компресора типу ТП5-5. Досліджено компресор на суміші й одержано характеристики для суміші пропан/етан. Висвітлено основні параметри роботи холодильної установки на суміші. Оцінено кількість домішки етану в пропан за умови нормальної роботи компресора й апаратів повітряного охолоджування. Запропоновано проводити часткове розділення суміші в процесі конденсації на фракції з метою диференціації температурних рівнів відведення тепла від потоку газу на різних етапах переробки.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання зносу технологічних установок хімічних підприємств (на прикладах азотних виробництв). Розглянуто завдання технологічного проектування демонтажу устаткування і розбирання будівель в умовах діючого виробництва. Досліджено технологічні особливості та багатокритеріальний характер даних завдань. Запропоновано сукупність математичних моделей, алгоритмів, а також відповідну інформаційно-методичну базу для вибору та обгрунтування методів і засобів демонтажу устаткування і конструкцій діючих хімічних виробництв. Діяльність і ефективність зазначених розробок обгрунтовано теоретично і доведено практичними результатами.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби визначення функції розподілу розмірів частинок порошкоподібних матеріалів з використанням лазерного випромінювання. Установлено залежність точності розв'язків рівняння Фредгольма першого роду для задачі визначення розподілу розмірів порошкоподібних матеріалів від спектра першої похідної обчислених розв'язків. На цій залежності базується спосіб вибору параметра регуляризації для цього типу вимірювань. Запропоновано й обгрунтовано структуру устави для визначення розподілу розмірів частинок порошкових речовин і алгоритми її роботи. Принцип її роботи грунтується на ефектах розсіяння світла малими частинками. Опис явищ розсіяння базується на теорії Мі. На підставі результатів експериментальних досліджень доведено придатність запропонованої структури й агоритмів роботи вимірювальної установки для вимірювання розподілу розмірів порошкоподібних матеріалів.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові класифікатори дозаторів за ознакою "спосіб розподілу складових дози" та пристроїв керування ними і порушень точності. Одержано аналітичний вираз для оцінки динамічної похибки дозаторів з часовим розподілом складових дози (ДДРЧ), що є функцією насипної щільності дозованого продукту, об'ємної витрати у дозувальних вузлах і транспортного запізнення в дозаторі. Визначено аналітичні умови для геометрії бункера, за виконання яких можна застосовувати методи аналізу систем з постійними параметрами, одержано аналітичні вирази для амплітуди й періоду автоколивань для транспортних систем регулювання рівня продукту в приймальному бункері дозатора. Розроблено методику оцінювання сипкості дозованих продуктів, використання якої дає можливість одержати регресійні моделі питомої витрати сипучого продукту, що застосовуються для адаптивного керування ДДРЧ. Запропоновано новий спосіб аналого-цифрового перетворення амплітудних значень періодичних сигналів на основі квадратичної регресії.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано фізичну модель кавітаційного впливу на багатокомпонентні неньютонівські рідини типу піролізної смоли, термогазойлю, коксохімічної сировини, крекінггазойлю. Описано процес перемішування рідин у мішалках і проточних змішувачах за умов дії на рідину кавітації. Розроблено експериментальні стенди та наведено результати дослідження для аналізу наслідків кавітаційного впливу на багатокомпонентні середовища. Проведено реологічні дослідження таких середовищ для доведення гіпотези про те, що у певному діапазоні температур і градієнтів швидкостей ці середовища можна описати степеневим законом Оствальда де Віля. Виявлено, що під час проходження досліджуваних середовищ та їх сумішей через кавітаційний змішувач, у ряді випадків відбувається помітна зміна реологічних властивостей, зокрема, коефіцієнта динамічної в'язкості. Даний ефект дозволяє розробити методики, пов'язані з транспортуванням продуктів із меншими енергетичними витратами. Визначено критерії, що дозволяють оцінити ступінь кавітаційного впливу на складне реологічне середовище. На підставі результатів експериментальних досліджень і математичного опису процесів перемішування запропоновано методики розрахунку кавітаційних змішувачів-реакторів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано інтенсифікацію протитечійної регенерації на основі імпульсів підвищеного тиску, що виникають у результаті гідравлічного удару. Доведено, що максимальна величина сил тертя, які утримують частинку в клітинці сітки, зумовлена переходом кінетичної енергії частинок у пружні контактні деформації під час засмічення. Визначено, що сила, з якою імпульс підвищеного тиску впливає на частинку забруднювача залежить від амплітудного значення тиску та величини відношення часу наростання імпульсу до часу, за який збурювання в рідині розповсюдиться на відстань, рівну розміру частинки. Розроблено пристрій гідроімпульсної інтенсифікації протитечійної регенерації, заснований на явищі гідравлічного удару. Експериментально досліджено ефективність застосування гідроімпульсної інтенсифікації протитечійної регенерації, заснованої на використанні гідравлічного удару.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичні й експериментальні дослідження гідродинаміки, динаміки та кінетики фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів. Одержано критеріальні рівняння для опису гідродинаміки даного сушіння на базі внутрішньої задачі гідродинаміки, доповненої геометричним симплексом, що характеризує зовнішню задачу. За результатами експериментальних досліджень одержано критеріальні залежності для визначення коефіцієнтів тепло- та масовіддачі та встановлено аналогію між зовнішнім теплообміном і масообміном. Розроблено математичні моделі, які описують процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів і дають змогу прогнозувати енергетичні затрати під час здійснення проектних розрахунків нового сушільного обладнання. Запропоновано 4 типи сушильних установок, які враховують кінетичні та фізико-механічні властивості даних матеріалів.

  Скачати повний текст

Встановлено основні закономірності гідродинаміки закрученого потоку всередині та зовні обертового проникного циліндра й руху завислих часток біля його зовнішньої поверхні. Обгрунтовано шляхи зниження гідродинамічного опору обертового проникного циліндра та механізм керування режимом руху рідини та рухом завислих часток поблизу його поверхні з метою удосконалення ротаційних фільтрів механічної очистки рідин та інших пристроїв з протоком рідини крізь бічну поверхню обертового циліндра. Удосконалено існуючі та розроблено нові підходи щодо розрахунку гідродинамічних процесів усередині та зовні обертового проникного циліндра. Обгрунтовано нову сукупність фундаментальних даних з течій рідини із завислими частками біля обертової проникної поверхні, яка є суттєвим внеском до теорії вихрових і закручених потоків. Розроблено теоретичні засади удосконалення конструкцій ротаційних фільтрів, а також інших технічних пристроїв з обертовим проникним циліндром. Запропоновано нові методи розрахунку ротаційних фільтрів зі зниженим на порядок гідродинамічним опором і підвищеною тонкістю очистки рідин від механічних домішок. Наведено рекомендації щодо використання розроблених конструкцій технічних пристроїв з обертовим проникним циліндром і методів їх розрахунку у науково-дослідних, проектних установах і промисловості.

  Скачати повний текст

Розроблено фізичну та математичні моделі гідродинаміки фаз у контактному пристрої, одержано залежності для розрахунку швидкостей газу, гідравлічного опору та дисперсних характеристик рідини. Досліджено вплив режимних (швидкості обертання ротора, швидкості газу та щільності зрошення) і конструктивних (крок між контактними елементами) параметрів контактного пристрою на гідродинамічні показники та кінетику масопереносу в апараті. Визначено коефіцієнти теоретичних моделей гідродинаміки рідини та газу й узагальнено в критеріальній формі рівняння масовіддачі. Розроблено методику інженерного розрахунку відцентрового апарата з дослідженим типом контактного пристрою. На підставі розрахунків за створеною методикою досліджено за виробничих умов ректифікаційну установку на базі двох відцентрових масообмінних апаратів.

  Скачати повний текст

Наведено методики досліджень гідродинаміки та кінетики сушіння матеріалів. Розглянуто результати досліджень і встановлено розрахункові залежності для прогнозування гідродинаміки під час руху теплоносія через вологі та сухі шари, а також кінетики процесу. Проаналізовано вплив структури та природи матеріалу на кінетику процесу фільтраційного сушіння. Розроблено новий метод фільтраційного сушіння за умов змінної висоти шару. Запропоновано конструкцію сушарки, яка реалізує безперервний процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів з видаленням сухого матеріалу з зони масообміну.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано методику розрахунку гідродинамічних чинників течій фаз у робочому просторі грануляційного пристрою удосконаленої конструкції з метою забезпечення зниження його висоти та підвищення інтенсивності функціонування. Вперше одержано й узагальнено математичні рівняння, які дозволяють розраховувати гідродинамічні характеристики руху фаз у робочому просторі апарата зі змінною площею перетину та з використанням пристроїв для завихрення. За результатами експериментальних досліджень модельних зразків апаратів для гранулювання, комп'ютерних моделей апаратури даного типу та їх зіставлення визначено відмінності у розподілі швидкостей газового потоку в робочому просторі апарата зі змінною площею перетину й обертовому русі одно- та двофазного потоків. Вперше одержано гідродинамічні характеристики режимів роботи вихрового гранулятора. На підставі запропонованої математичної моделі розроблено методи управління рухом краплі (гранули) у вихровому газовому потоці.

  Скачати повний текст