Створено методологію геометричного моделювання перебігу фізичних процесів. Розв'язано завдання прогнозування й управління цими процесами. Як практичну реалізацію проведених досліджень запропоновано оптимізацію технологічного процесу фільтрування суспензій на камерних фільтр-пресах (ФП) з вертикальним розташуванням фільтрувальних плит і впровадження розроблених методик в процес проектування й експлуатації фільтрувального обладнання у промисловості, комунальному господарстві. На підставі даних, одержаних завдяки здійсненим експериментам стосовно фільтрування суспензій, їх аналізу виявлено, що саме геометричні харакеристики шару утворюваного осаду, зміна форми та площі поверхні фільтрування (її зменшення) є причиною розбіжностей у теорії та практиці розрахунку ФП. Запропоновано поняття про сім'ї квазіеквідистантних нормально-зсунутих кривих і поверхонь першого та другого виду, що дозволило враховувати вплив різних чинників, під дією яких відбувається досліджений процес. Розглянуто конформні перетворення, що дозволяють будувати відображення картин фізичних полів між заданими областями. Застосування цього апарату дозволило привести у відповідність час утворення шару осаду заданої товщини у замкненій камері вертикальних фільтрувальних плит за класичною теорією утворення осаду на горизонтальній площині та дозволило виконувати розрахунки продуктивності та пропонувати оптимальні режими роботи камерних ФП з вертикальним розташуванням фільтрувальних плит. На базі параметрів, одержаних в результаті експериментального фільтрування, запропоновано систему автоматизованого проектування для розробки тривимірної моделі та габаритного креслення ФП.

  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

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

Досліджено динаміку промислових пульсуючих центрифуг. Сформульовано рівняння поступальних та кутових коливань пульсуючої центрифуги. Проаналізовано коливання, стійкість руху центрифуги та рух пульсатора. Розглянуто форму руху пульсатора, закон руху центра мас центрифуги та можливість реалізації резонансів для коливань центрифуги. Встановлено нечутливість центрифуги до параметричних збуджень та обмеження частоти руху пульсатора. Побудовано амплітуди переміщень та сил, які діють на опорні вузли центрифуги. Запропоновано спосіб та проведено аналіз умов повного автоматичного балансування роторів пульсуючих центрифуг рухомими масами. Виявлено можливість модернізації конструкції центрифуги за рахунок зменшення маси системи віброізоляції та її геометричних розмірів.

  Скачати повний текст

Досліджено процес розділення суспензій у фільтрувальній центрифузі з вивантаженням осаду дисковим упором. Розглянуто формування, рух по фільтрувальній поверхні та вивантаження осаду у роторі центрифуги. Показано існування зон формування та вивантаження осаду, положення яких визначається положенням осі обертання дискового упора. Виявлено три режими формування осаду, що характеризуються різною динамікою залежності товщини шару осаду від продуктивності. Одержано залежності для визначення часу перебування осаду в роторі, зусилля та потужності на виштовхування осаду. Запропоновано модель відцентрового віджиму зернистих матеріалів, що враховує структуру вологи в осаді та його гранулометричний склад. Показано співвідношення в осаді різних видів вологи. Визначено напрямки розробки та удосконалення конструкції центрифуги, розроблено методику розрахунку її основних параметрів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість використання твердої фази суспензії як допоміжного фільтрувального матеріалу у виробництві двоокису титану. Проведено кінетичні дослідження процесу фільтрування в разі використання твердої фази суспензій як допоміжного фільтрувального матеріалу. Запропоновано конструкцію вузла для центрування фільтрувальної тканини, яка дає можливість здійснити безперервний процес фільтрування.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи та способи формування багаторівневих високоградієнтних феромагнітних насадок (ВГФН) магнітних фільтрів (сепараторів) для систем тонкого очищення у хімічних виробництвах. Досліджено особливості руху домішок в околі сферичної ВГФН і механізми її роботи у постійному магнітному полі (МП). Одержано аналітичні вирази для форми кластера уловлених домішок та ємності ВГФН. Розроблено засоби формування кластерних багаторівневих ВГФН із феромагнітного порошку. Виявлено, що в околі металевих ВГФН у водних електролітах виникають потоки рідини, обумовлені впливом постійного МП і механічної реакції між електролітом і насадкою. Розроблено методи визначення магнітної сприйнятливості мікрооб'єктів безпосередньо у рідинах і методику розрахунку ВГФН. Одержані дані впроваджено у процес виробництва гідроксиламіну сірчанокислого, лепідокрокіту та десульфатизації вугілля.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Для підвищення ефективності гідродинамічної очистки рідини шляхом використання закрутки потоку проведено дослідження гідродинамічних характеристик потоку несучої рідини у робочій порожнині гідродинамічного фільтра з закруткою потоку. Виявлено закономірності руху зважених чисток у зоні відділення домішок гідродинамічного фільтра з закруткою потоку. Обгрунтовано раціональну конструкцію фільтра, що використовує закрутку потоку в комбінації з сітчастим фільтроелементом. Розроблено методику розрахунку його гідродинамічних параметрів. За результатами проведених експериментальних досліджень підтверджено ефективність запропонованого пристрою очистки й адекватність одержаних теоретичних результатів реальним фізичним процесам. Середня розбіжність між розрахунковими й одержаними в результаті експеримента значеннями порівнюваних параметрів становила 8,3 %.

  Скачати повний текст