Запропоновано математичну модель для числового дослідження ексергетичних втрат в камерній конвективній сушильній установці та визначення впливу основних режимних параметрів під час конвективного сушіння на ексергетичний коефіцієнт корисної дії конвективної сушильної установки. Математична модель реалізована в середовищі MathCad. Як об'єкт дослідження вибрано камерну сушарку СКРР-400 періодичної дії для сушіння сільськогосподарської продукції з разовим завантаженням 400 кг. Визначено такі складові ексергетичних втрат, які найбільше впливають на термодинамічну досконалість сушильної установки і зазначено шляхи для зменшення їх відносної ваги в ексергетичному балансі. Виконано числові дослідження впливу на ексергетичний коефіцієнт корисної дії сушарки таких параметрів як: температура навколишнього середовища, температура теплоносія на вході в сушильну установку, температура теплоносія на виході з сушильної установки - відпрацьованого теплоносія, температура конденсату пари в калорифері. За результатами числового експерименту встановлено, що зі зростанням початкової температури повітря корисні затрати питомої ексергії на випаровування вологи зменшуються, а зміна видатності сушарки на загальні ексергетичні втрати не впливає. Встановлено, що енергетичний або тепловий і ексергетичний ккд сушарки суттєво відрізняються. За розрахунками ексергетичний ккд камерної сушарки, який відображає її термодинамічну досконалість не перевищує 14,5 %. Порівняння ексергетичного ккд з енергетичним або тепловим ккд сушарки СКРР-400 показало, що тепловий ккд сушарки значно вищий (50,4 % проти 14,5 %). Висунуто гіпотезу, що це викликано тим, що тепловий ккд не враховує явищ незворотності процесів тепло- і масообміну. Встановлено, що втрати з відпрацьованим теплоносієм в ексергетичному балансі складають 8 %, а в тепловому - 33,2 %. За результатами проведеного числового експерименту показано, що підвищення ефективності сушильних установок можна досягти за рахунок вдосконалення їх нагрівальних пристроїв і зниження в них втрат.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.2

Рубрики:

Сорбційні методи розділення сумішей

Шифр НБУВ: Ж14165 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.22-32

Рубрики:

Адсорбція газів і розчинених речовин. Адсорбційні процеси

Шифр НБУВ: Ж68643 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.6-51

Рубрики:

Сушіння в хімічних виробництвах

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.22

Рубрики:

Адсорбція газів і розчинених речовин. Адсорбційні процеси

Шифр НБУВ: Ж100480 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л111.62-51-031 + Л113.24-31

Рубрики:

Фільтрація

Іонообмінні процеси розділення і очищення

Шифр НБУВ: Ж101239 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Reverse osmosis is an essential technological separation process that has a large number of practical applications. The mathematical simulation is significant for designing and determining the most effective modes of membrane equipment operation and for a deep understanding of the processes in membrane units. This paper is an attempt at systematization and generalizing the results of the investigations dedicated to reverse osmosis simulation, which was published from 2011 to 2020. The main approaches to simulation were analyzed, and the scope of use of each of them was delineated. It was defined that computational fluid dynamics was the most used technique for reverse osmosis simulation; the intensive increase in using of molecular dynamics methods was pointed out. Since these two approaches provide the deepest insight into processes, it is likely that they will further be widely used for reverse osmosis simulations. At the same time, for the simulation of the membrane plant, it is reasonable to use the models that required the simplest solutions methods. The solution-diffusion model appears to be the most effective and flexible for these purposes. Therefore, this model was widely used in considering the period. The practical problems solved using each of the considered approaches were reviewed. Moreover, the software used for the solution of the mathematical models was regarded.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.222-31

Рубрики:

Адсорбція активованим вугіллям

Шифр НБУВ: Ж68643 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета статті - синтезування нечіткого логічного регулятора температури сушіння капілярно - пористих матеріалів, що дозволяє використовувати стандартну форму опису лінгвістичних змінних і мінімальний набір керуючих правил. Визначено, що простота ПІД-регулятора, яка виражена через усього три параметри налаштування і зрозумілість фізичного змісту кожного з них, разом з тим зумовлює зменшення кола задач, де він може бути використаний ефективно. Для складних теплових об'єктів керування необхідно застосовувати більш досконалу структуру регулятора. Запропоновано використовувати нечітке управління при недостатньому знанні щодо об'єкта управління, але наявності досвіду управління ним. На нечіткий регулятор покладається завдання вироблення впливу, що управляє, в діапазоні зміни динамічної помилки регулювання і її похідної щодо її порогових значень. У результаті синтезований нечіткий логічний регулятор надає системі автоматичного регулювання здатність підтримувати на заданому рівні температуру сушарки за наявності зовнішніх збурень, а також якісно керувати технологічним процесом сушіння капілярно-пористих матеріалів при широкому діапазоні зміни його параметрів у часі.

Розглянуто процес сушіння капілярно-пористих матеріалів в сушильних камерах періодичної дії. Мета статті - оптимізації процесів сушіння капілярно-пористих матеріалів - твердих тіл, що містять велику кількість порожнеч, характерний розмір яких дуже малий у порівнянні з характерним розміром тіла, прикладом таких тіл може бути цегла, бетон та деревина. Обрано сушильну камеру періодичної дії, яка дозволяє більш якісно та гнучко встановлювати режими сушіння з метою досягнення найбільш оптимальних параметрів, за рахунок помірного об'єму камери періодичної дії дозволяють досягти найменших показників відсоткового вмісту вологи, тим самим матеріал набуває додаткових фізичних властивостей і стає більш стійким до подальшого руйнування. Проведено аналіз існуючих технічних рішень за даною тематикою. Розглянуто вирішення завдань оптимізації із застосуванням прогнозуючої моделі. За результатами дослідження отримані графіки перехідних процесів при обмеженому управлінні та швидкості прогріву.

Розглянуто систему оптимального управління процесом сушіння капілярно-пористих матеріалів. Мета статті - розробка математичних засад удосконалення системи управління процесом сушіння капілярно-пористих матеріалів. Запропоновано модель сушильної камери періодичної дії, яка є поширеною у народному хазяйстві, в тому числі на невеликих об'єктах. Проведено аналіз існуючих технічних рішень реалізації систем управління сушильним устаткуванням. Розглянуті рішення завдань оптимальної швидкодії та оптимізації за втратами із застосуванням квадратичного функціоналу. За результатами дослідження показано, що оптимальне управління для розглянутої моделі складається з трьох інтервалів із розривами в точках перемикання.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.22-32

Рубрики:

Адсорбція газів і розчинених речовин. Адсорбційні процеси

Шифр НБУВ: Ж100480 Пошук видання у каталогах НБУВ 

More than 60 % of electric energy in industry and agriculture is consumed by an electric drive. In a number of production mechanisms, machines and aggregates of various industries, synchronous rotation of several electric motors connected to each other mechanically, electrically or technologically is needed. This requires the use of more complex methods of controlling electromechanical systems, since two or more electric motors must work in concert for one load, which, in turn, entails the use of a new element base, power and control, allowing to implement these technological cycles of work. The object of research is a three-motor electromechanical system interconnected and operating according to the "electric working shaft" (EWS) system. The main fundamental difference from earlier works is that they consider a system of coordinated rotation of only two asynchronous motors, respectively, only one misalignment angle between two asynchronous motors was taken into account. At the same time, the conclusions of the moments and currents of the motors were significantly simplified. In the proposed study, the number of consistently (synchronously) rotating motors from three and above is taken into consideration. In this case, the number of misalignment angles is assumed to be equal to the number of engines, that is, three involved in rotation. The analytical expressions of the basic electromechanical relations of the "electric working shaft" system with the regulation of the supply voltage are developed. A method is proposed for calculating the statistical characteristics of the regulated EWS system, which is easy to use and allows calculations in a wide range of rotor misalignment angles at various engine loads.

Мета дослідження - визначити оптимальний час перебування рідни на тарілках, ступінь вилучення та кратність концентрування летких домішок (ЛД) спирту та питому витрату гріючої пари в ректифікаційній колоні циклічної дії. Дослідження проведено в розгінній колоні, оснащеній лускоподібними тарілками зі змінним вільним перерізом. Концентрацію ЛД спирту визначено хроматографічним методом, ступінь їх вилучення та кратність концентрування - розрахунковим методом, інші показники - загальновідомими методами. Максимальне видалення ЛД досягалось у ректифікаційній колоні, оснащеній лускоподібними тарілками, що містять поворотні секції, з'єднані з приводними механізмами, дія яких відбувається за заданим алгоритмом. Оптимальні параметри роботи колони: швидкість пари в отворах лусок у період затримки рідини на тарілках 12 - 14 м/с, у період переливу рідини 1 - 1,5 м/с, час перебування рідини на тарілках 40 с, час переливу 1,7 с; тиск у нижній частині колони 12 кПа, концентрація етилового спирту в кубовій рідині 3 - 4 % об. Для забезпечення циклів площа вільного перерізу тарілок повинна миттєво змінюватись від 5,5 до 51,7 %. Технічне рішення надає змогу забезпечити повне видалення естерів, метилацетату та ізопропилового спирту, збільшити ступінь вилучення вищих спиртів сивушного масла та метанолу на 38 %, кратність концентрування альдегідів - на 25 %, вищих спиртів - на 38 %, метанолу - на 37 %, а питомі витрати нагрівальної пари зменшити на 40 % у порівнянні з типовою колоною. Встановлено, що інноваційна технологія циклічної ректифікації надає змогу підвищити ступінь вилучення та кратність концентрування ЛД спирту на 25 - 38 % і зменшити енерговитрати на 40 % у порівнянні з відомими.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г583.252 + Л113.22-32

Рубрики:

Адсорбенти

Адсорбція газів і розчинених речовин. Адсорбційні процеси

Шифр НБУВ: Ж68643 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - дослідити вплив гетероатомів на деформацію площин графенів, а також на утворення дефекту Стоуна - Уолеса (ДСУ). На сьогоднішній день актуальними є дослідження процесів, що відбуваються за участі нановуглецевих матеріалів. Зокрема при утворенні фулеренів, нанооніонів і ряду інших наноформ вуглецю найважливішу роль у викривленні спочатку плоских графенових листів і формуванні фулереноподібних структур у вигляді замкнених, каркасних, макромолекулярних утворень відіграють п'ятичленні вуглецеві цикли (пентагони) - дефекти гексагональної структури. Слід, проте, відзначити, що пентагони є далеко не єдиними чинниками спотворення плоскої структури графенових листів у шаруватих вуглецевих матеріалах. Аналогічну роль тією чи іншою мірою можуть відігравати деякі інші дефекти вуглецевої решітки (зокрема семичленні вуглецеві цикли та гетероатоми ряду неметалів із ковалентними радіусами, які перевищують радіус атома вуглецю). Згадані гетероатоми (насамперед Si, P, S) входять, як правило, до складу прекурсорів мінерального або рослинного походження та можуть вбудовуватися у вуглецеву решітку в процесі одержання вугілля. Оскільки викривлення плоскої вуглецевої сітки під впливом пентагонів і гептагонів є протилежними за напрямом, у випадку формування ДСУ має місце їх взаємна компенсація та збереження плоскої структури. Розрахунки проведено за допомогою квантово-хімічного моделювання допованих нанографенів кластерами різного розміру, складу та морфології, методом теорії функціонала густини (DFT) з обмінно-кореляційним функціоналом B3LYP, на основі розширеного валентно-розщепленого базису 6-31G(d) із повною оптимізацією геометрії кластерів у межах програмного комплексу Firefly. Встановлено, що гетероатоми неметалів із ковалентними радіусами, що перевищують радіус атома C, які зазвичай присутні у складі прекурсорів мінерального або рослинного походження, що використовуються для отримання піролізованих вуглецевих матеріалів, можуть відігравати істотну роль в енергетиці утворення ряду наноформ вуглецю, активованого вугілля та інших піролізованих наноструктурних вуглецевих матеріалів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л113.222-31 + Г511.21

Рубрики:

Адсорбція активованим вугіллям

Види хімічного зв'язку. Міжмолекулярні взаємодії

Шифр НБУВ: Ж68643 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Purpose. Establishing the dependences and determining rational parameters of the process of drying fine materials by direct influence of an electric current. Methodology. In the work, theoretical, analytical, empirical, and experimental methods as well as methods of mathematical statistics are used. Mathematical modeling of the process occurring during drying of finely dispersed materials by direct influence of alternating current is carried out. Findings. As a result of the research on the basis of physical representations of the process of drying capillary-porous material, a mathematical model is designed connecting temperature and moisture content in a plate from capillary-porous material by means of equations of mathematical physics. Originality. For the first time dependence has been obtained on the temperature and moisture content of the time and spatial coordinates of drying by passing an electric current through the layer of moist capillary-porous material, a feature which is both simultaneous accounting of thermal and diffusion processes in the material that can increase the accuracy of calculations and establish rational parameters of drying. Practical value. The obtained dependences are used when developing calculation methods and designing an industrial drying plant.

Розглянуто ресурсоенергозберігаючі технології зневоднення колоїдних капілярно-пористих матеріалів. Охарактеризовано енергоефективне обладнання в процесах сушіння.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392 + Л113.331-5 + З391.9-5

Рубрики:

Холодильна техніка

Промислове використання вторинних енергетичних ресурсів

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ