Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, доктор физико-математических наук Зуева, Галина Альбертовна

• Зуева, Галина Альбертовна
• доктор физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Зуева, Галина Альбертовна

Введение.

Глава 1. Современное состояние проблемы моделирования и расчета совмещенных процессов.

1.1. Математические модели тепло- и массообменных процессов в гетерогенных средах, совмещенных с измельчением частиц дисперсной фазы.

1.2. Методы решения задач тепло- и массопереноса для областей с подвижными границами.

1.3. Модели процесса диспергирования и активации.

1.4. Физические представления о механизмах интенсификации тепло- массообменных процессов в комбинированных аппаратах

Выводы и постановка задач исследования.

Глава 2. Теоретический анализ тепломассопереноса в процессах термообработки гетерогенных систем при различных способах подвода энергии.

2.1. Теплопроводность шара и пластины при граничных условиях третьего рода и с учетом внутренних источников теплоты различной физической природы.

2.1.1. Общие положения.

2.1.2. Теплопроводность шара при граничном условии третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных импульсным нагружением.

2.1.2.1. Случай неравномерного начального распределения температуры в частице.

2.1.2.2. Случай переменной температуры среды.

2.1.3. Теплопроводность шара при граничном условии третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных потоком лучистой энергии.

2.1.3.1. СлзЛай неравномерного начального распределения температуры в частице.

2.1.3.2. Случай переменной температуры среды

2.1.4. Теплопроводность шара при граничных условиях третьего .43 рода и внутренних источниках теплоты, порожденных ударным нагружением и потоком лучистой энергии.

2.1.5. Теплопроводность неограниченной пластины при граничных условиях третьего рода и внутренних источниках теплоты, порожденных потоком лучистой энергии.

2.1.6. Качественный анализ оптимального управления процессом нагрева сферической частицы в потоке газа переменной температуры.

2.2. Сопряженная задача теплопроводности для шара с внутренними источниками теплоты и движуш;ейся границей (задача Стефана) при моделировании термического разложения твердой частицы

2.2.1. Общие положения.

2.2.2. Физическая модель.

2.2.3. Математическая модель.

2.2.4. Численная реализация полученного решения, его анализ и выводы

2.3. Задача теплопроводности для шара с внутренними источниками теплоты и движущейся границей (задача Стефана) при моделировании процесса сублимации частицы в потоке газа переменной температуры.

2.3.1. Общие положения.

2.3.2. Физическая модель.

2.3.3. Математическая модель.

2.3.4. Анализ решения, компьютерная реализация модели, выводы.

2.4. Сопряженная задача теплопроводности для бесконечной пластины с движущейся границей испарения в ней (задача Стефана).

2.4.1. Общие положения.

2.4.2. Физическая модель.

2.4.3. Математическая модель.

2.4.4. Анализ решения, компьютерная реализация модели, выводы.

2.5. Моделирование процесса измельчения твердых частиц в роторно-импульсных измельчителях с помощью марковских дискретных моделей.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Совмещенные процессы термообработки гетерогенных систем при различных способах подвода энергии.

3.1. Шженерный метод расчета и аппаратурное оформление топо-химической реакции, совмещенной с измельчением и механо-активацией твердой дисперсной фазы.

3.1.1. Физические представления о процессе обжига, интенсифицированного измельчением и механоактивацией твердой фазы на примере термической диссоциации карбонатов.

3.1.2. Обобщенное математическое описание совмещенного процесса обжига - измельчения - механоактивации.

3.1.3. Моделирование гидродинамической обстановки в аппарате комбинированного действия.

3.1.4. Экспериментальное исследование процесса обжига в аппарате интенсивного действия.

3.1.5. Проверка адекватности математической модели совмещенного процесса термического обжига твердой дисперсной фазы.

3.1.6. Выводы по экспериментальной части.

3.1.7. Инженерный метод расчета реактора интенсивного действия.

3.1.8. Аппаратурное оформление комбинированного процесса. Применение комбинированных аппаратов в различных технологических схемах.

Выводы к разделу 3.1.

3.2. Инженерный метод расчета и аппаратурное оформление процесса сублимации органических веществ, совмещенного с измельчением и механоактивацией твердой фазы.

3.2.1. Система физико-механических эффектов и явлений, протекающих в процессе сублимации дисперсных материалов, интенсифицированном измельчением и активацией.

3.2.2. Обобщенное математическое описание совмещенного процесса измельчения - активации - сублимации в роторно-импульсном сублиматоре.

3.2.3. Описание экспериментальной установки для исследования сублимации органических веществ.

3.2.4. Экспериментальное исследование совмещенного процесса измельчения - активации - сублимации дисперсного материала в сублиматоре роторно-импульсного типа.

3.2.5. Проверка адекватности математической модели совмещенного процесса измельчения - активации - сублимации.

3.2.6. Инженерный метод расчета сублиматора на базе роторно-импульсного измельчителя.

3.2.7. Разработка химико-технологической системы парофазного крашения текстильных материалов.

Выводы к разделу 3.2.

3.3. Инженерный метод расчета и аппаратурное оформление процесса удаления органического растворителя из основы синтетической кожи в токе водяного пара.

3.3.1, Общие положения.

3.3.2. Обобщенное математическое описание процесса сушки синтетической кожи от органического растворителя перегретым водяным паром.

3.3.2.1. Физическая модель испарения растворителя из синтетической кожи.

3.3.2.2. Математическое моделирование процесса сушки пластины от органического растворителя перегретым водяным паром.

3.3.2.3. Определение коэффициентов тепло- и массоотдачи при сушке синтетической кожи перегретым водяным паром.

3.3.3. Описание экспериментальной установки для исследования кинетики удаления экстрагента.

3.3.4. Проверка адекватности предложенной математической модели.

3.3.5. Инженерный метод расчета непрерывного варианта процесса удаления органического растворителя из основы синтетической кожи и его аппаратурное оформление.

Выводы к разделу 3.3.

3.4. Метод расчета и аппаратурное оформление процесса теплообмена в солнечном коллекторе.

3.4.1. Общие положения.

3.4.2. Физическая и математическая модели транспорта теплоты в солнечном коллекторе.

3.4.3. Описание экспериментальной установки солнечного коллектора с гравитационным течением теплоносителя

3.4.4. Проверка адекватности математической модели теплопереноса

Выводы к разделу 3.4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии»

В настоящее время процессы термообработки гетерогенных систем, совмещенные с измельчением и механоактивацией частиц дисперсной фазы, находят все более щирокое применение в самых различных отраслях промышленности. В химической отрасли тепломассообменные процессы в гетерогенных средах, в том числе осложненные химическими и фазовыми превращениями, такие как измельчение - сушка, измельчение - активация - обжиг, измельчение - активация - сублимация и др., приобретают первостепенное значение. Совмещение термообработки с измельчением и механоактивацией дисперсной фазы позволяет задействовать разные по физической природе механизмы ускорения явлений переноса, как в веществе, так и на границе раздела фаз. Среди этих механизмов, в первую очередь, следует выделить постоянное обновление и увеличение поверхности контакта дисперсной и дисперсионной фаз; появление дополнительных внутренних источников теплоты (стоков массы); изменение физико-химических свойств вещества. В итоге резко интенсифицируется технологический процесс.

Следует, однако, заметить, что проблема построения теории совмещенных процессов, протекающих в комбинированных аппаратах интенсивного действия, находится на стадии становления. В последние годы появился целый ряд теоретических работ, в которых затронуты вопросы моделирования внутреннего тепломассопереноса в процессах измельчения - с)чпки [1,2, 3], измельчения - активации - обжига [4]. Анализ отдельных результатов успешной практической реализации комбинированных процессов Термообработки показывает, что эти процессы чрезвьшайно перспективны. Их внедрение позволяет существенно увеличить производительность оборудования, уменьшить его габариты, энерго- и металлоемкость, улучшить экологическую обстановку.

Несмотря на известные успехи в развитии теории и практики совмещенных процессов, теоретические основы данных процессов разработаны явно недостаточно. Это тормозит создание научно обоснованных методов их моделирования, расчета, оптимизации и оптимального проектирования. Дальнейшее ускоренное развитие теоретических основ совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем возможно только на базе методологии системного анализа, основным инструментом которого является математическое моделирование.

Основой для моделирования совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем является теория тепломассопереноса. Значительный вклад в ее развитие внесли российские научные школы, развивавшиеся

A. В.Лыковым [5-7], A.M. Кутеповым [8, 9], П.Г. Романковым [10, 11],

B. Ф.Фроловым [10, 12], В.И. Коноваловым [11, 13], СП. Рудобаштой [14, 15]. Есть определенный успех в развития математического описания процессов термической обработки дисперсных и листовых материалов [1-3,16,17]. Однако до сих пор преобладают так называемые балансовые модели. Численные методы решения задач тепломассопереноса, в особенности осложненных фазовыми или химическими превращениями, достаточно громоздки и трудоемки. На сегодняшний день в литературе отсутствуют модели, построенные на базе аналитических методов тепломассопереноса, адекватно отражающие влияние диспергирования и механоактивации частиц дисперсной фазы на явления тепломассопереноса, сопряженного с фазовым переходом или химическим превращением.

Исследования кинетики совмещенных процессов термообработки дисперсных и листовых материалов с химическими и фазовыми превращениями в твердом веществе, безусловно, требуют привлечения современных аналитических методов решения краевых задач нестационарной теплопроводности, включая краевые задачи в области с движущимися границами.

Процессы диспергирования и механоактивации занимают первую ступень в иерархической структуре различных совмещенных процессах термообработки гетерогенных систем, определяют скорость и глубину химических и фаи т-ч и зовых превращений. В развитие детерминистической теории процессов диспергирования и механоактивации особенно большой вклад внесли отечественные научные школы В.В. Кафарова и И.Н. Дорохова [18, 19], В.Н. Блини-чева [20-22], В.Е. Мизонава [23-25], В.В. Болдырева [26, 27]. Особенно следует выделить большую роль в развитии теории диспергирования научной школы, основанной В.В. Кафаровым. Им совместно с учениками впервые была развита методология системного анализа процессов диспергирования, сформулированы общие подходы к формализации и математическому описанию этих процессов. Анализируя нынешнее состояние проблем теории диспергирования и механоактивации, необходимо отметить, что только феноменологические детерминистические методы формального описания процессов диспергирования не позволяют решить весь комплекс задач перечисленных выше. Это связано с тем, что феноменологический подход не зАитывает вероятностно-статистическую природу самих дисперсных систем. Дальнейшее развитие теоретических основ процесса диспергирования немыслимо без широкого использования методов статистической теории и, прежде всего, стохастической теории марковских процессов. Фундамент стохастической теории процессов диспергирования заложен в работах отечественных ученых Е.А. Непомнящего [28,29], A.A. Александровского [30,31], А.И. Зайцева и Д.О. Бытева [32, 33 . Применение методов стохастических марковских процессов и неравновесной статистической механики позволяет разрабатывать содержательные модели кинетики диспергирования, адекватно описывающие физику процессов в аппаратах с различными способами подвода энергии к обрабатываемым системам.

Отметим также, что необходимость дальнейшего развития теоретических основ процессов термообработки, диспергирования и механоактивации гетерогенных систем продиктована бурным развитием компьютерных технологий. Компьютерные технологии открывают новые возможности для создания автоматизированных систем расчета и оптимального проектирования современного оборудования. Для разработки и внедрения компьютерных технологий необходимо сформировать банк простых и удобных в практических расчетах моделей тепломассопереноса, диспергирования и механоактивации, построенных на единой методологический основе с привлечением аналитических методов.

Таким образом, актуальным и имеющим важное практическое значение является дальнейшее развитие единой методологии построения теории явлений переноса в процессах термообработки гетерогенных систем, основанной на фундаментальных принципах системного анализа, аналитических методах теории теплопроводности, теории слзЛайных марковских процессов и ее практического использования с целью создания основ компьютерного информационного банка математических моделей, необходимого для развития информационных технологий проектирования новых ресурсо- и энергосберегающих процессов и высокоэффективных комбинированных аппаратов многоцелевого назначения.

Диссертационная работа выполнена в Ивановском государственном химико-технологическом университете в соответствии с: координационным планом НИР РАН (направление «Теоретические основы химической технологии» - разделы 2.27.12; 2.27.4.1.7); постановлением № 68 ГКНТ СССР от 11.03.1987 г; постановлением Правительства РФ № 1414 от 23.11.1996 г.; планами госбюджетных и договорных работ НИР Ивановского государственного химико-технологического университета (1985.2002 гг.).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: развить единую методологию построения теории явлений переноса в процессах термообработки гетерогенных систем, основанную на фундаментальных принципах системно-структурного анализа, аналитических методах теории теплопроводности, теории сл)Лайных марковсьсих процессов и физической кинетики; с ее помощью сформулировать и решить задачи теплопроводности шара и пластины с учетом действия внутренних источников теплоты различной физической природы (механической и радиационно-конвективной) при граничных условиях третьего рода, решить ряд сопряженных задач теплопроводности для тел канонической формы (шара и пластины) с внутренними источниками теплоты, движущейся границей фазового перехода или химического превращения (на примере сублимации, сушки, реакции термического разложения), построить и проанализировать стохастические модели диспергирования, адекватно отражающие физику измельчения частиц дисперсной фазы в комбинированных аппаратах ударного действия; создать основы компьютерного информационного банка перечисленных моделей, необходимого для внедрения гибких систем автоматизированного проектирования новых процессов и оборудования; на базе построенных моделей разработать теоретически обоснованные надежные методы расчета совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем; осуществить расчетно-экспериментальные исследования перспективных совмещенных технологических процессов; выработать рекомендации по внедрению результатов работы в промышленность, в учебный процесс ряда Вузов и в расчетную практику проектных организаций.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

1. С помощью развитых в работе аналитических методов теории теплопроводности сформулированы и решены задачи теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода с неравномерным (равномерным) начальным распределением температуры, при постоянной (переменной) температуре среды, с зд1етом действия внутренних источников теплоты, порождаемых импульсным ударным нагружением и потоком лучистой энергии. С помощью численного эксперимента вьивлено интенсифицирующее влияние ударного нагружения и подвода лучистой энергии на прогрев одиночной частицы.

2. На основании анализа найденного аналитического решения задачи теплопроводности пластины при граничном условии третьего рода и с учетом внутренних источников теплоты, порождаемых потоком лучистой энергии, выявлены закономерности переноса теплоты для больших значений критерия Фурье (Бо>0,7).

3. Проведен качественный анализ оптимального управления процессом нагрева тел простой канонической формы в потоке газа переменной температуры. Теоретически обоснован нестационарный подвод тепла к шару и пластине в процессе конвективного теплообмена с газовой средой.

4. С помощью системно-структурного анализа и на базе полученных решений задач теплопроводности разработана методология идентификации коэффициента теплоотдачи, позволяющая существенно сократить объем экспериментальных теплофизических исследований.

5. Аналитическими методами решена сопряженная задача теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем внутренними импульсными источниками теплоты, порожденными механическим нагружением и с движущейся границей химического превращения (задача Стефана). С помощью численного эксперимента выявлены закономерности эволюции температурного поля и фронта химической реакции во времени. Показано, что ударно-импульсное нагружение частицы приводит к значительному увеличению скорости гетерогенной химической реакции.

6. Методом дифференциальных рядов полечено аналитическое решение задачи теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем внутренними источниками теплоты различной физической природы и с движущейся границей фазового перехода вследствие сублимации (задача Стефана). Численный эксперимент позволил установить, что ударное нагружение и лучистый теплообмен значительно ускоряют явления тепло- и массопереноса в частице.

7. Найдено аналитическое решение сопряженной задачи теплопроводности для бесконечной пластины при граничных условиях третьего рода с движущейся границей испарения в ней (задача Стефана). Анализ полученного решения позволил выявить динамику изменения положения границы испарения жидкости из пластины.

8. На основе теории случайных марковских процессов разработаны стохастические модели кинетики измельчения частиц дисперсной фазы гетерогенных систем, адекватно отражающие физику их нагружения и разрушения, гидродинамическую обстановку в комбинированных аппаратах на основе измельчителей ударного принципа действия.

9. На основании разработанных моделей построено обобщенное математическое описание ряда совмещенных процессов.

10. Осуществлено комплексное исследование гидродинамической структуры высокоскоростных двухфазных струй, истекающих в псевдоожиженный слой, с зачетом захвата газа и твердых частиц из околоструйного пространства. Экспериментально показано, что, попадая внутрь высокоскоростной газовой струи из окружающего псевдоожиженного слоя, частицы имеют начальную скорость, отличную от нуля.

И. Методами термогравиметрического анализа установлено, что механическое ударно-импульсное нагружение кристаллических органических веществ (бензойной кислоты, дисперсных красителей) приводит к снижению их энтальпий сублимации.

12. На базе сформулированных и решенных краевых задач нестационарной теплопроводности, в том числе и задач типа Стефана, разработано обобщенное математическое описание сложного процесса удаления органического растворителя из капиллярно-пористого материала в токе перегретого водяного пара, включающее в себя математические модели следующих стадий: нагрева материала, конденсирующего влагу; испарения из него растворителя с постоянной скоростью и с падающей скоростью испарения; испарения воды с постоянной и с падающей скоростью; нагрева материала до температуры окружающей среды.

13. Разработана и проанализирована математическая модель транспорта тепла в солнечном коллекторе, основанная на аналитическом решении задачи теплопроводности пластины с граничными условиями третьего рода и с учетом влияния внутренних источников теплоты, инициируемых ИК излучением. С помощью модели найдены оптимальные значения режимных параметров (времени) работы системы солнечный коллектор - теплообменник.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

1. Сформулированные и решенные на единой основе краевые задачи нестационарной теплопроводности тел канонической формы, включая задачи стефановского типа, осложненной наличием внутренних источников теплоты, инициированных механическим нагружением и ИК излзЛением, являются базисом для создания теоретически обоснованных инженерных методов расчета высокоинтенсивных совмещенных процессов термообработки гетерогенных систем.

2. Расширен банк математических моделей термообработки гетерогенных систем, необходимый для построения современных информационных технологий моделирования, расчета и автоматического проектирования нового комбинированного оборудования.

3. На основе обобщенного математического описания совмещенного процесса обжиг - измельчение - активация разработана инженерная методика расчета высокоэффективного реактора для получения качественной извести с заданным грансоставом. Создана и успешно испытана пилотная установка для получения СаО; даны рекомендации по применению комбинированных аппаратов в конкретных технологических схемах.

4. Разработана теоретически обоснованная методика расчета ротороно-импульсного сублиматора, основанная на обобщенном математическом описании совмещенного процесса измельчения - активации - сублимации. На базе ротороно-импульсного сублиматора, рассчитанного по данной модели, создана энергоресурсосбеоегающая экологически чистая технологическая система колорирования волокнистых синтетических материалов, внедрение которой позволит существенно сократить выбросы вредных веществ в окружающую среду.

5. На основе математического описания непрерывного многостадийного процесса удаления органического растворителя из основы синтетической кожи построен инженерный метод его расчета. Метод расчета использован при проектировании комбинированной сушильной установки, отличающейся низкими удельными энергозатратами, высокой производительностью и малыми габаритами.

6. Разработан научно обоснованный метод инженерного расчета энерго- и ресурсосберегающей технологической системы солнечный коллектор -теплообменник, внедрение которой позволит с высокой эффективностью использовать чистый обновляемый источник энергии - энергию солнечных лучей.

7. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение расчета процессов термообработки гетерогенных систем, совмещенных с измельчением и активацией частиц дисперсной фазы.

8. Сформулированные и решенные задачи, алгоритмы и программы используются в качестве дидактического материала в учебном процессе в ряде российских и зарубежных высших учебных заведений.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Формулировку и решения краевых задач нестационарной теплопроводности для тел канонической формы (шара и неограниченной пластины) с учетом действия внутренних источников теплоты, порожденных механическим, радиационно-конвективным и комбинированным способами подвода энергии извне.

2. Теоретическое обоснование нестационарного подвода тепла к телам канонической формы (шара, пластины) на основе качественного анализа задачи оптимального, по быстродействию, управления их нагревом.

3. Способ идентификации коэффициента теплоотдачи, основанный на использовании структурной модели решения задачи теплопроводности для сферической частицы в потоке газа переменной температуры.

4. Формулировку и решение с использованием метода дифференциальных рядов сопряженной задачи теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем импульсными источниками теплоты и с перемещающейся границей химической реакции.

5. Аналитическое решение поставленной в работе задачи теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем внутренними источниками теплоты различной физической природы, осложненного фазовым переходом твердое тело-газ.

6. Формулировку и решение сопряженной задачи теплопроводности для неограниченной пластины при граничных условиях третьего рода, с движущейся границей испарения жидкости в ней.

7. Разработанные на базе теории марковских процессов стохастические модели диспергирования частиц дисперсной фазы гетерогенных систем в аппаратах периодического и непрерывного действия.

8. Обобщенное математическое описание совмещенных процессов обжиг -измельчение - механоактивация; измельчение - механоактивация - сублимация.

9. Математическую модель сложного процесса удаления растворителя из капиллярно-пористого материала в производстве аналога натуральной кожи.

10. Математическую модель транспорта тепла в системе солнечный коллектор-теплообменник.

11. Результаты расчетно-экспериментальных исследований совмещенных процессов обжиг - измельчение - механоактивация; измельчение - механо-активация - сублимация; нагрев - сушка - отжим; теплообмен в солнечном коллекторе при радиационно-конвективном подводе энергии извне.

В первой главе проведен анализ современного состояния проблемы моделирования и расчета процессов термообработки гетерогенных систем, совмещенных с измельчение и механической активацией твердой фазы. Отмечено, что в настоящее время значительное место в практике инженерных расче

ТСВ и в теории продолжают занимать эмпирические и полуэмпирические, а также балансовые модели тепломассопереноса и диспергирования. Для описания фазовых переходов обычно используются кинетические уравнения. Число работ, посвященных развитию фундаментальной теории тепломассопереноса, основанной на получении аналитических решений задач теплопроводности, в том числе задач типа Стефана, явно не достаточно. Отсутствуют работы, в которых в рамках единого системного подхода при математическом описании совмещенных процессов гетерогенных систем одновременно были бы получены и использованы модели нестационарного тепломассопереноса в твердой фазе (в том числе с движущейся границей фазового перехода), учитывающие механоактивационные эффекты, а также модели кинетики диспергирования.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию тепломассопере-носа в процессах термообработки (таких как сублимация, сушка, испарение) гетерогенных систем при различных способах подвода энергии. Системный подход к изучению данных процессов требует построения физической и математической модели процесса прогрева и фазового перехода (реакции) на уровне частицы.

Первоначально проведен краткий анализ физических представлений о механизмах возникновения внутренних источников теплоты в частицах твердой дисперсной фазы при импульсном механическом нагружении. Установлено, что природа внутренних источников теплоты разнообразна. Они могут возникать вследствие диссипации энергии упругих деформаций, перемещения дефектов структуры (дислокаций) при пластических деформациях, высокоскоростного схлопывания локальных пустот и т.д. Проведенный анализ позволил сделать заключение о том, что внутренние источники теплоты имеют импульсный характер.

Далее последовательно сформулированы и решены методом интегральных преобразований Лапласа некоторые нестационарные краевые задачи теплопроводности для тел канонической формы (шара и неограниченной пластины) при граничных условиях третьего рода с учетом действия внутренних источников теплоты, порожденных импульсным механическим нагружением и потоком лучистой энергии. Решения задач теплопроводности, с учетом их значимости для практики инженерных расчетов совмещенных процессов в аппаратах интенсивного действия, даны в удобной форме для больших (Ев >0,1) и малых {Ев < 0,1) времен осуществления процесса.

На основе принципов системно-структурного анализа построена структурная модель решения в изображениях по Лапласу задачи прогрева сферической частицы в потоке газа переменной температуры и с учетом действия внутренних источников теплоты. На базе структурной модели предложен метод идентификации коэффициента теплоотдачи а.

С помощью метода моментов проведен качественный анализ оптимального, по быстродействию, управления процессом нагрева частицы в потоке газа переменной температуры. Обоснован нестационарный подвод тепла к телам канонической формы.

В этой же главе сформулированы и методом дифференциальных рядов решены следующие задачи стефановского типа при граничных условиях третьего рода: сопряженная задача теплопроводности для шара с действующими в нем импульсными источниками теплоты и с перемещающейся границей химической реакции; задача теплопроводности для шара с действующими в нем внутренними источниками теплоты различной физической природы, осложненной фазовым переходом твердое тело-газ; сопряженная задача теплопроводности для бесконечной пластины с движущейся границей испарения в ней.

На базе теории случайных марковских процессов получены математические модели измельчения частиц дисперсной фазы гетерогенных систем в аппаратах периодического и непрерывно действия.

Третья глава посвящена анализу термообработки ряда гетерогенных систем при различных способах подвода энергии в конкретных совмещенных процессах. На основе качественного анализа структуры процесса измельчения - активации - фазового перехода (химической реакции) и сформулированных и решенных задач, перечисленных выше, разработаны обобщенные математические модели энергоресурсосберегающих совмещенных процессов: обжиг -измельчение - механоактивация, измельчение - механоактивация - сублимация, нагрев - сушка - отжим (активация).

Приводятся результаты расчетно-экспериментального исследования совмещенного процесса обжиг - измельчение - механоактивация. Показано, что получение высококачественной окиси кальция возможно в комбинированном реакторе - измельчителе, созданном на базе аппарата с псевдоожиженным слоем. Представлены: результаты проверки адекватности предложенного математического описания совмещенного процесса, инженерная методика расчета и аппаратурное оформление топохимической реакции, на примере разложения известняка, совмещенного с измельчением и механической активацией твердой дисперсной фазы.

Далее представлены результаты расчетно-экспериментальных исследований совмещенного процесса диспергирования - механоактивации - сублимации. Здесь приведены: описание схемы экспериментальной установки для комплексного изучения процессов термообработки, совмещенных с диспергированием и механоактивацией частиц твердой дисперсной фазы гетерогенных сред; описание методик экспериментальных исследований и характеристика выбранных объектов исследований (бензойной кислоты, дисперсных красителей «розовый «С» и «розовый Ж»). С помощью термогравиметрического исследования установлено, в частности, что их импульсное ударное нагруже-ние приводит к снижению энтальпии сублимации. Вьывлено, что энтальпия сублимации активированных механическим нагружением образцов с течением времени возвращается к исходным значениям, при этом, однако, не достигая их. Осуществлена поблочная проверка адекватности математического описания изучаемого совмещенного процесса. На основе математического описания совмещенного процесса измельчение - активация - сублимация разработан теоретически обоснованный метод расчета комбинированного ротор-но-импульсного аппарата интенсивного действия. Данный роторно-импульсный аппарат был использован при создании энергоресурсосберегающей экологически безопасной технологической системы колорирования волокнистых синтетически материалов.

В этой же главе приводятся результаты расчетно-экспериментальных исследований сложного процесса удаления растворителя из капиллярно-пористого материала (синтетической кожи) в токе перегретого водяного пара. Здесь представлены: физическая и математическая модели процесса удаления органического растворителя и воды, расчетные зависимости коэффициентов тепло- и массоотдачи для всех исследованных режимов обработки синтетической кожи; результаты проверки адекватности предложенной модели; схема лабораторной установки периодического действия, позволившая изучить кинетику удаления экстрагента в широком диапазоне температур (100-160°С); инженерный метод расчета, эскизный вариант и описание комбинированной сушильной установки. Для интенсификации испарения растворителя в первой камере предусмотрены механические активаторы, позволяющие посредством обжимающего и пульсирующего воздействия на материал трех пар валков значительно увеличить скорость переноса влаги из макрокапилляров кожи на ее поверхность и в паровую среду.

В главе представлены также результаты экспериментально-расчетных исследований, направленных на исследование процесса теплообмена в солнечном коллекторе. Построена и проанализирована математическая модель транспорта тепла в системе солнечный коллектор - теплообменник, учитывающая, что количество переданного тепла должно быть максимальным. Модель основана на аналитическом решении задачи теплопроводности пластины с граничными условиями третьего рода и с учетом внутренних источников теплоты, создаваемых ИК излучением. Приведено описание экспериментальной установки солнечного коллектора с гравитационным течение теплоносителя. С помощью установки выявлены закономерности транспорта тепла в рассматриваемой системе, а также проведена проверка адекватности предложенной модели. Данная модель позволяет определить оптимальные значения определяющего параметра - времени работы экологически чистой системы солнечный коллектор - теплообменник. Методические материалы, включающие в себя предложенную физическую и математическую модели, их алгоритмическое и программное обеспечение внедрены в курс лекций «Аналитические методы теории теплопроводности», который читается студентам Краковского политехнического университета по специальности «Процессы и аппараты химических технологий».

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационной работы опубликовано 42 научных труда.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты химической технологии», Зуева, Галина Альбертовна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1. Сформулирован и решен методом интегральных преобразований Лапласа ряд краевых задач нестационарной теплопроводности для тел канонической формы (шара и неограниченной пластины) с учетом действия внутренних источников теплоты, порожденных механическим, радиационно-конвективным и комбинированным способами подвода энергии извне. С помощью вычислительного эксперимента выявлены закономерности явлений переноса теплоты в шаре и пластине, осложненного действием внутренних источников теплоты, для больших и малых значений критерия Фурье.

2. С помощью качественного анализа задачи оптимального, по быстродействию, управления нагревом тел канонической формы (шара, пластины) потоком газа переменной температуры теоретически обоснован нестационарный подвод к ним тепла.

3. На базе системно-структурного анализа решений задач теплопроводности разработана методология идентификации коэффициента теплоотдачи, позволяющая корректно провести теплофизический эксперимент.

4. Сформулирована и методом дифференциальных рядов решена сопряженная задача теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем внутренними импульсными источниками теплоты и с перемещающейся границей химической реакции. Численные эксперименты, проведенные на модели, позволили установить закономерности изменения температурного поля и фронта химического превращения во времени. Теоретически обоснована целесообразность использования импульсного механического нагружения частиц для ускорения гетерогенной химической реакции.

5. Поставлена и аналитическими методами решена задача теплопроводности для шара при граничных условиях третьего рода, с действующими в нем внутренними источниками теплоты различной физической природы, осложненной фазовым переходом твердое тело - газ. С помощью вычислительного эксперимента на модели показано, что механическое ударное нагружение и лучистый теплообмен резко ускоряют явления внутреннего тепломассопере-носа в процессе сублимации частиц.

6. Методами дифференциальных рядов получено аналитическое решение сформулированной сопряженной задачи теплопроводности для бесконечной пластины при граничных условиях третьего рода с движущейся границей испарения жидкости в ней. Выявлена динамика движения границы испарения.

7. На базе теории случайных марковских процессов разработаны математические модели измельчения частиц дисперсной фазы гетерогенных систем в аппаратах периодического и непрерывного действия.

8. На основании сформулированных и решенных задач, перечисленных выше, разработаны обобщенные математические модели энергоресурсосберегающих совмещенных процессов: обжиг - измельчение - механоактивация. измельчение - механоактивация - сублимация, нагрев - сушка - отжим (активация).

9. Построена и проанализирована математическая модель теплопереноса в солнечном коллекторе, которая основана на аналитическом решении задачи теплопроводности пластины с граничными условиям третьего рода и с учетом внутренних источников теплоты, создаваемых ИК излучением. С помош;ью данной модели найдены оптимальные значения определяющего параметра -времени работы системы коллектор-теплообменник, обеспечивающего максимальную теплоотдачу.

10. Проведено расчетно-экспериментальное исследование совмещенного процесса обжиг - измельчение - механоактивация. Показано, что получение высококачественной окиси кальция возможно в комбинированном аппарате реакторе - измельчителе, созданном на базе аппарата с псевдоожиженным слоем. Экспериментально исследована гидродинамика высокоскоростных двухфазных струй в псевдоожиженном слое. Установлено, что начальная скорость частиц дисперсной фазы, попадающих из псевдоожиженного слоя внутрь струи, отлична от нуля.

11. Осуществлено расчетно-экспериментальное исследование совмещенного процесса измельчение - механоактивация - сублимация. Методами термогравиметрии установлено, что механическое импульсное нагружение кристаллических органических веществ (на примере бензойной кислоты и дисперсных красителей) приводит к снижению их энтальпий сублимации.

12. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке новых технологических и технических решений, методических материалов, ряд из которых внедрен в промышленность, в практику инженерных расчетов проектных организаций и в учебный процесс некоторых высших учебных заведений (см. приложение 4).

Автор выражает признательность доктору технических наук, профессору Блиничеву Валерьяну Николаевичу и доктору технических наук Падохину Валерию Алексеевичу за помощь в работе.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Зуева, Галина Альбертовна, 2002 год

1. Федосов СВ. Процессы термообработки дисперсных материалов с фазовыми и химическими превращениями. // Дисс. . д-ра техн. наук. - Иваново, 1986.-391 сил.

2. Зайцев В.А. Процессы термической обработки сыпучих и листовых материалов в аппаратах интенсивного действия. // Дисс. . д-ра техн. наук. -Иваново, 1996. 301 с. ил.

3. Яшков В.В. Сушка и измельчение полимерных материалов в ударно-отражательных мельницах. // Автореферат дисс. . канд техн. наук. -Иваново, 1985.-21 с.

4. Колобердин В.И. Термомеханическая интенсификация совмещенных процессов в химической технологии и в производстве строительных материалов. // Дисс. . д-ра техн. наук. Иваново, 1997. - 384 с. ил.

5. Лыков A.B. Теория тепло- и массопереноса. М.: ГЭИ, 1963. - 535 с.

6. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 471 с.

7. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

8. Кутепов A.M., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая тех нология. М.: Высшая школа, 1990. - 520 с.

9. Кутепов A.M., Терновский И.Г. Гидроциклонирование. М.: Химия, 1995. -360 с.

10. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Массообменные процессы химической технологии (системы с дисперсной фазой). Л.: Химия, 1990. - 384 с.

11. Коновалов В.И., Романков П.Г., Соколов В.Н. Описание кинетических кривых сушки и нагрева тонких материалов // ТОХТ, 1975, т. 9, № 2. -С.203-209.

12. Фролов В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов. Л.: Химия, 1987.-207 с.

13. Коновалов В.И., Коробов В.Б., Плановский А.Н., Романков П.Г. Приближенные модели температуры и влагосодержания материалов в процессе сушки на основе соотношений теплопереноса // ТОХТ, 1978, т. 12, № 3. -С. 337-346.

14. Рудобашта СП. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия, 1980.-248 с.

15. Рудобашта СП., Карташов Э.М. Диффузия в химико-технологических процессах. М.: Химия, 1993. - 209 с.

16. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1979.-288 с.

17. Зайцев В.А.Термическая обработка листовых и дисперсных материалов // Сб. докл. междунар. научи, конф. «Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования». Иваново - Плес, 1993, С.134-141.

18. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов СЮ. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов. М.: Наука, 1985.- 440 с.

19. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., СЮ. Арутюнов. Состояние и перспективы комплексных системных исследований процессов измельчения сыпучих материалов // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева, т. XXXIII. 1988. №4. С.362.

20. Блиничев В.Н., Падохин В.А. О статическом методе исследования процесса измельчения сыпучих материалов // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. Т. XXXIII. 1988. № 4. С. 437.

21. Блиничев В.Н. Разработка оборудования и методов его расчета для интенсификации процессов тонкого измельчения материалов и химической реакции в твердых телах. // Автореферат докторской диссертации. Иваново, 1975.-57 с.

22. Мизонов В.Е. Формирование дисперсного состава и массопотоков сыпучих материалов в технологических схемах измельчения. // Дисс. докт. техн. наук. Иваново, 1985. - 452 с.

23. Мизонов В.Е., Бернотат 3., Поспелов A.A. К расчету среднего времени пребывания материала в размольной камере вибромельницы // В сб. Техника и технология сыпучих материалов. Иваново, 1992. - С 28-29.

24. Шувалов СИ., Мизонов В.Е., Жуков В.П. Экономические критерии оптимизации технологических систем измельчения и обобщенное уравнение кинетики // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т. XXXIII, №4. -С.442.

25. Болдырев В.В. Механические методы активации неорганических веществ //Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т.ЗЗ. № 4. - С. 374-382.

26. Болдырев В.В. Химия твердого тела, проблемы и перспективы. // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1982. - № 4. С. - 108-112.

27. Непомнящий Е.А. Кинетика измельчения // ТОХТ. 1977. - Т.11, № 3. -С. 576-580.

28. Непомнящий Е.А., Юматов А.И. Закономерности кинетики и изменения состава порошков при тонко дисперсном измельчении // ТОХТ. 1984. -Т. 18. Вып. 5.-С. 700-702.

29. Александровский A.A., Гамакберов З.Р., Эмих Л. А. и др. Исследование процесса измельчения в вибромельнице // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1979. - Т. 22, № 1. - С. 97-100.

30. Александровский A.A., Гамакберов З.Р., Эмих Л.А. и др. Кинетика меше-ния бинарной композиции при сопутствующем измельчении твердой фазы // ТОХТ. 1981. - Т. 15, № 2. - С. 227-231.

31. Зайцев А.И., Бытев Д.О. Ударные процессы в дисперсно-пленочных системах. -М.: Химия, 1994. 175 с.

32. Бытев Д.О., Зайцев А.И. Методы статистической механики в теории диспергирования жидких струй//ТОХТ. 1988.-Т.24, №2.-С. 240-245.

33. Дрязгова СВ. Сублимация органических веществ в роторно-импульсном сублиматоре. // Дне. . канд техн.наук. Иваново, 1984. - 122 с.:ил.

34. Яшков В.В. Сушка и змельчение полимерных материалов в ударно-отражательных мельницах. // Автореферат дисс. . канд техн. наук. -Иваново, 1985.-21 с.

35. A.c. 749428 СССР, МКИЛ В 02 С 18/06. Устройство для охлаждения и измельчения. /В.В.Позднев, А.Ш.Лукманов, В.А.Владимиров, и др.; Ивановский химико-технологический институт. -№2631215/29-33; За-явл. 19.06.78; 0публ.23.07.80, Бюл.№ 27.

36. A.c. 1384330 СССР, МКИЛ В 02 С 13/14. Центробежная мельница. /Н.В.Клочков, В.Н.Блиничев, А.В.Пискунов и др.; Ивановский химико-технологический институт. -№4124321/31-33; Заявл. 10.06.86; 0публ.30.03.88, Бюл.№ 12.

37. Уракаев Ф.Х., Аввакумов Е.Г., Чумаченко Ю.В., Болдырев В.В. Механо-химический синтез в многокомпонентных системах. // Изв. СО АН СССР. Сер.хим.наук. 1985. - вьш.6, № 17. - С21-28.

38. Бутягин П.Ю. Кинетика и природа механохимических реакций. /Успехи химии. 1971. - Т.40.- С. 1935-1959.

39. Бутягин П.Ю. Разупорядоченные структуры и механохимические реакции в твердых телах. /Успехи химии. 1984. -Т.53, вьш.П.- С.1769-1789.

40. Болдырев В.В. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ. Новосибирск: Наука, 1983. - 65 с.

41. Зайцев В.А. Процессы термической обработки сыпучих и листовых материалов в аппаратах интенсивного действия. // Дисс. . д-ра техн. наук. -Иваново 1996. - 301 с. ил.

42. A.c. 1098563 СССР, МКИЛ В 02 С 13/14. Центробежная мельница. /Н.В.Клочков, В.Н.Блиничев, В.В.Яшков,СВ.Федосов и др.; Ивановский химико-технологический институт. -№3584397/29-33; Заявл.25.04.83; 0публ.23.06.84, Бюл.№ 23.- С9-10.

43. A.c. 1041147 СССР, МКИЛ В 02 С 13/14. Центробежная мельница. /В.Н. Блиничев, В.Г. Шляхтов, СВ. Дрязгова и др.; Ивановский химико-технологический институт. -№3393177/29-33; Заявл. 17.02.82; Опубл. 15.19.83, Бюл.№ 34.- С.20.

44. Квашнин М.В. Механическая активация фосфоритной муки в активаторах ударного действия. // Дисс. . канд.техн.наук. Иваново, 1984. - 141 с.

45. Смирнов Н.М. Исследование процесса тонкого помола и разработка методики расчета гранулометрического состава материала, измельченного в мельницах ударно-отражательного действия. // Дне. канд техн. наук. -Иваново, 1977. 163 с.:ил.

46. Рубинштейн А. Проблема Стефана. Рига: Звайгзне, 1967. - 457 с.

47. Carslaw and Jager. Conduction of Heat in Solids. London, 1948.

48. Карслоу г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М., 1964. - 487 с.

49. Гринберг Г.А. О решении задач диффузионного типа для расширяющихся или сжимающихся областей / Прикл. математика и механика. 1969, т.ЗЗ, №2.-С. 269-273.

50. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975.-256 с.

51. Карташов Э.М. Аналитические методы теории теплопроводности твердых тел. М.: Высш. школа, 1979. - 415 с.

52. Бро. Численный метод решения задачи Стефана // Ракетная техника и космонавтика. 1968. - Т. 68, №9 . - С. 254-255.

53. Будак Б.М., Васильев Ф.П., Успенский А.Б. Разностные методы решения некоторых краевых задач типа Стефана // Численные методы в газовой динамике: Сб. М.: Изд-во МГУ. - 1965, вып. 15. - С. 139-156.

54. Фомин Л.В. Численное решение задачи Стефана методом прямых // Промышленная техника. 1986. - Т.8, № 5. - С. 10-13.

55. Scyirrmann. Unsteady-state mass transfer by fluid particles of changing volume // Int. J. Mass Transfer. 1990, Vol. 33, № 2, pp. 253-266.

56. Ready D.W., Cooper A.R. Molecular diffusion with a moving boundary and spherical symmetry // Chem. Engng. Sei. 1966, № 21. - S. 917-922.

57. Subramanian R.S., Chi B. Bubble dissolution with chemical reaction // Chem. Engng. Sei. 1980, № 35. - S. 2185-2194.

58. Любов Б.Я. Решение нестационарной одномерной задачи теплопроводности для областей с равномерно движущейся границей. // Докл. АН СССР. 1947, Т.57, № 6. - С. 551-554.

59. Карташов Э.М. , Бартенев Г.М. Построение функций Грина обобщенных краевых задач теплопроводности методом интегральных преобразований / Изв. Вузов. Серия Физика. 1969, №2. - С. 20-27.

60. Квальвассер В.И., Рутнер Я.Ф. Методы нахождения функции Грина краевых задач уравнения теплопроводности для отрезка прямой с равномерно движущимися границами. // Докл. АН СССР. 1964, т. 165, №6. - С. 1273-1276.

61. Антимиров М.В., Геллер З.И. Решение тепловых задач при движении границы по закону ß4t II Инж.-физ. жури. 1964, т.7,№ 9,. - С.57-63.

62. Карташов Э.М., Любов Б.Я. Метод решения обобщенных тепловых задач в области с границей, движущейся по параболическому закону // Журн. техн. физ. 1971, т. 61, № 1. - С. 3-16.

63. Любов Б.Я., Карташов Э.М. Метод решения краевых задач диффузии для областей с границей, движущейся по произвольному закону // Изв. вузов. Серия Физика. 1970, № 12. - С.97-101.

64. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1966.-714 с.

65. Гринберг Г.А., Косе В.А. О решении задач диффузионного типа для расширяющихся или сжимающихся областей, форма которых меняется со временем без соблюдения подобия. // Прикл. математика и механика. -1969, т. 33, № 4. С. 755-756.

66. Карташов Э.М., Бартенев Г.М., Любов Б.Я. Метод решения обобщенных краевых задач уравнения теплопроводности в области с границей, движущейся по произвольному закону. // В кн. Тепло и массоперенос. Минск. 1972, Т.8. - С.274-285.

67. Карташов Э.М., Любов Б.Я. Аналитические методы решения краевых задач уравнения теплопроводности в области с движущимися границами // Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1974, № 6. - С. 83-11.

68. Любов Б.Я., Яловой Н.И. Теплопроводность тела при переменном коэффициенте теплообмена// Инж.-физ. журн. 1969, т. 17, №4. - С. 679-687.

69. Соломатов В.В., Гончаров Э.И. Температурное поле неограниченной пластины при переменных значениях коэффициента теплообмена и температуры внешней среды // Инж.-физ. журн., 1968, т. 14, № 4, С. 743-745.

70. Любов Б.Я. Вычисление скорости затвердевания металлического слитка // Докл. АН СССР. 1949, т. 68, № 5. - С 847-850.

71. Смирнов Н.М., Блиничев В.Н. Разработка центробежных противоточных мельниц для измельчения абразивных материалов. Процессы в дисперсных средах. // Межвуз. сб. научн. тр. Иван. гос. хим.-технол. академия. -Иваново.-1997.-С.ПО.

72. Мизонов В.Е. Некоторые закономерности селективного измельчения // ТОХТ.-1984, Т. 18.№3.

73. Мизонов В.Е., Поспелов A.A. Моделирование кинетики непрерывного виброизмельчения // Интенсивная механическая технология сыпучих материалов. Иваново. 1990. - С. 52-55.

74. Мизонов В.Е., Бернотат 3., Поспелов A.A. Проблемные вопросы описания поведения сыпучих материалов в технологических процессах // Химическое и нефтяное машиностроение. 1991. № 1. - С. 14-15.

75. Жуков В.П., Новосельцев И.И., Огурцов В.А. Распределение энергии по ансамблю частиц при измельчении. // Сб. докладов III Межд. конф. "Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования". Иваново: ИГХТА, 1997. - С.70.

76. Austin L.G. Understanding ball mill sizing.// Jng. and Eng. Chem. Process Des. and Develop. 1973, №2. - p.121-129.

77. Kumpel R.R., Austin L.G. the Back-Calculation of Specific Rates of Breakage rom Continuous Mill Data. // Powder Technology. 1984.- v. 38. - p.77-91.

78. Rittinger P. Lerbuch der Aufbereitungskimde. Berlin. 1867.

79. Кирпичев B.H. О подобии при упругих явлениях. // ЖЗФО 1, часть физическая. 1882.

80. Kick F. Der Guests der proportionalen Wider stand. Leipzig. 1885.

81. Bond F.C. The Third Theory of Combination. // Miming Eng. 5. 1952. 4, 5. -P.484-494.

82. Загустин А.И. Теория дробления в шаровой мельнице. // В кн: 15 лет на службе социалистического строительства / Под ред. В.А. Рундквиста. М.-Л.: НКТП. 1935. С. 348-366.

83. Epstein В. The mathematical dew sription of certain treahage mechanism leading to the logaritmico-normal distribution // Journal of Franklin Institute. -1947. № 12.-P. 471-477.

84. Gardner R.P., Austin L.G. The applicability ofthe first order grinding law to particles having a distribution of strengths. // Powder Techol. 1975, №1, -p.65-69.

85. Gardner R. and Austin L. A chemical treatment of batch grinding. // Symp. Zerkleinem. -1961.-6 S.217-248.

86. Смирнов H.M., Блиничев B.H., Стрельцов В.В. Расчет гранулометрического состава материала, измельчаемого в мельнице ударно-отражательного действия // ТОХТ. 1981, Т. XV. № 3. - С. 424-428.

87. Смирнов Н.М. Пути совершенствования измельчителей ударного действия. // Сб. докладов III Межд. конф. "Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования". Иваново: ИГХТА. - 1997. -С.98.

88. Гуюмджян П.П. Интенсификация процессов тонкого измельчения, механической активации твердых материалов с разработкой высокоэффективных машин и технологий для переработки отходов промышленности. // Дисс.д-ра. техн. наук.- М.- 1989, 341 с.

89. Мизонов В.Е. Некоторые закономерности селективного измельчения // ТОХТ.-1984.- Т. 18. №3.

90. Мизонов В.Е., Поспелов А.А. Моделирование кинетики непрерывного виброизмельчения // Интенсивная механическая технология сыпучих материалов. Иваново, 1990. - С. 52-55.

91. Мизонов В.Е., Бернотат 3., Поспелов А.А. Проблемные вопросы описания поведения сыпзЛих материалов в технологических процессах // Химическое и нефтяное машиностроение. 1991. - № 1. - С. 14-15.

92. Жуков В.П. Измельчение классификация как процесс с разделенными параметрами: моделирование, расчет и оптимизация. // Дисс. д-ра техн. наук. - М.: МГАХМ, 1993. - 357 с.

93. Жуков В.П. Обратные задачи технологических схем измельчения // В сб. Интенсивная механическая технология сыпучих материалов. Р1ваново. 1989. - С. 84-88.

94. Жуков В.П., Мизонов В.Е., Греков A.B. Влияние фракционного состава мелющих тел на кинетику измельчения // ТОХТ. 1993. - Т. 27. № 2. -С. 1-3.

95. Бобков СП., Майков В.П. Применение методов макроскопической квантовой термодинамики для расчета энергии, поглощенной телом при механическом воздействии // Изв. вуз. Химия и хим. технология. 1992. -35, № 7 . - С 71-74.

96. Непомнящий Е.А. Кинетика некоторых процессов переработки дисперсных материалов. // ТОХТ. 1973. - Т.7, №5. - С.754- 763.

97. Непомнящий Е.А. Закономерности тонкодисперсного измельчения, сопровождаемого агрегированием частиц // ТОХТ. 1978. - Т. 12, № 4. -С. 576-580.

98. Непомнящий Е.А. Об одном подходе к построению теории измельчения полезных ископаемых // Изв. вузов. Горный журнал. 1965. № 5. - С. 83-87.

99. Бобков СП. Модель вязкоупругого твердого тела, учитывающая эффект механической активации // Изв. вуз. Химия и хим. технология. 1991. -Т. 34, № 6. - С. 89-92.

100. Павлюхин Ю.Т., Медиков Я.Я., Аввакумов и др. Исследование методом ЛГР ферритов никеля, цинка и окиси железа после механической активации // Изв. СО АН СССР. Серия хим. наук. 1979. - № 9, вып.4. - С. 14-20.

101. Колобердин В.И. Кинетика активации минерального сырья при его механической обработке. // Извести Вузов. Химия и хим. технология. -1986. Т. 29, № 9. - С. 122-125.

102. Гупало Ю.П., Полянин А.Д., Рязанцев Ю.С Массотеплообмен реагирующих частиц с потоком. М.: Наука, 1985. - 336 с.

103. Астарита Д.М. Массопередача с химической реакцией. / Пер. с англ. -Л.: Химия, 1971.-224 с.

104. Полянин А.Д., Рязанцев Ю.С. Тепломассоперенос к реагирующей частице в потоке газа в случае произвольной зависимости коэффициентов переноса от температуры. Изв. АН СССР, МЖГ. - 1984, № 2. - С. 111119.

105. Любшиц А.И., Шейман В.А. Регенеративный теплообмен в плотном слое. Минск: Наука и техника, 1970. - 174 с.

106. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986, - 306 с.

107. Blinitchev W.N., Zuewa G.A. Warm und Stoffaustausch bei der sublimation von mechanisch aktivierten Substanzen // 10. Seminar "Verfahrenstechnik und Chemischer Apparatebau". - Berlin, 1994. - p. 267-278.

108. Падохин B.A., Зуева Г.А., Блиничев B.H. Влияние высокоскоростного ударно-импульсного нагружения на сублимацию дисперсных красителей // Текст, химия.- 1993, № 1(3). С. 43-47.

109. Ионов В.И., Селиванов В.В. Динамика разрушения деформируемого тела. М.: Машиностроение, 1987. - 272 с.

110. ИЗ. Хайнике Г. Трибохимия. М.: Мир, 1987. - 502 с.

111. Ионов В.Н., Селиванов В.В. Динамика разрушения деформируемого тела. М.: Машиностроение, 1987. - 272 с.

112. Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий A.A. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

113. Влияние предварительной деформации на порообразование / С.З.Бокштей, Т.И. Гудкова, A.A. Жуховицкий, СТ. Кишкин // Процессы диффузии, структура и свойства металлов: Сб. статей. М.: Машино-строение.-1964. - С. 147-151.

114. Schräder R., Hoffman В. Uber die mechanische Activierung von Calciumcarbonat // Z. anorg. allg. Chem. 1969.-Bd.369. - S. 41-42.

115. Вольшец С.З. Исследование процесса сублимации в поле электромагнитного излучения различного спектра волн. // Дис. канд.техн.наук. -М. 1969. - 133 с: ил.

116. Шашков А.Г. Системно-структурный анализ процесса теплообмена и его приложение. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 280 с.

117. Диткин В.А., Прудников А.П. Операционное исчисление. М.: Высшая школа, 1975.-407 с.

118. Зуева Г. А. и др. Системно структурный подход к описанию температурного поля сферической частицы в потоке газа переменной температуры / Г.А.Зуева, В.А.Падохин, В.Н.Блиничев // Изв.вузов. Химия и хи-мич. технология. - 1988. - т. 31, вьш.9 - С.98 - 103.

119. Зуева Г.А. и др. Построение схемы идентификации коэффициента теплоотдачи при прогреве частицы в потоке газа переменной температуры / Г.А.Зуева, В.А.Падохин, В.Н.Блиничев // Процессы в зернистых средах: Межвуз. сб. Иваново, 1989. - С.95-98.

120. Федосов СВ. и др. Тепловлагоперенос в сферической частице при граничных условиях третьего рода и неравномерных начальных условиях /

121. C.B. Федосов, А.И. Сокольский, В.А. Зайцев // Изв.вузов. Химия и химии, технология. 1989. - Т.32, вып.З. - С.99-104.

122. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Управление нагревом металла.- М.: Металлургия, 1981. 272 с.

123. Лыков A.B. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978, - 480.

124. Бутковский А.Г., Фельдман A.A. Методы теории автоматического управ-ленР1я. М.: Наука, 1971. - 743 с.

125. Егоров Ю.В. Некоторые задачи теории оптимального управления // Ж.вычислит. математики и мат. Физики. 1963. - Т. 3, № 5. - С. 887 -904.

126. Егоров Ю.В. О некоторых задачах теории оптимального управления. ДАН СССР, 1962. Т. 145, - № 4. - С. 720 - 723.

127. Зуева Г.А., БлиничевВ.Н., Постникова И.В. Моделирование термического разложения сферической частицы // ТОХТ 1999. - т.ЗЗ, №3. -с.323-327.

128. Колобердин В.И. Влияние механической обработки на химическую активность минерального сырья // Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов: Межвуз.сб.научн.трудов/ Ива-нов.хим.- техн.ин-т. Иваново, 1987.- с.50 - 62.

129. Дульнев Г.Н. и др. Тепло- и массообмен сублимрфующегося однородного материала / Г.Н.Дульнев, Р.А.Испарян, Н.Ярышев // Сб. тр. Ленингр. ин-та механ. и оптики. Л., 1967.-Вьш.1. - С.20-34.

130. О порообразовании в щелочно-галоидных монокристаллах под действием импульса электромагнитного излучения / В.Е.Рогалин, Т.И.Самойлов, Н.А.Тищенко, М.П.Шапольская // Физика твердого тела. 1980.-Т.22, вьш. 12.-С.3549-3554.

131. Боголюбов H.A., Машаров СИ. Испарение атомно- и магнитоупорядо-ченных кристаллов с дефектами. Новосибирск: Наука, 1989. - 209 с.139140141142143144.145146.147.148.149.150.151.152.153.154.

132. Крутовская И.В. Физико-химические свойства дисперсных красителей в газовой фазе и в полимерных субстратах. // Дисс. .канд. хим. наук. -М.-1983.- 166 с: ил.

133. Действие излучения большой мощности /С.И.Анисимов, Д.И.Имас, Г.СРоманов, Ю.В.Ходаков.-М.: Наука, 1970.-272 с.

134. Иванова Т.П., Пухова Г.В. Программирование и вычислительная математика. М.: Просвещение, 1978. - 317 с.

135. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. - 552 с. Постникова И.В., Бобков СП., Блиничев В.Н. Интенсификация обжига путем механического воздействия на твердую дисперсную фазу // Тез. Докл. Всеоюзн. Конф. - Красноярск, 1990. - С.111.

136. Постникова И.В. Совмещение процесса химической реакции в твердом теле с разрушением образующихся продуктов. // Дисс. . канд. техн. наук. Иваново, 1996. - 222 с.

137. Соколов Е.Я. Зингер Н.М. Струйные аппараты. М.: Энергия, 1970. -265 с.

138. Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Струйное псевдоожижение. М.: Химия, 1984.-136 с.

139. Муштаев В.И., Ульянов В.М., Тимонин A.C. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984. - 230 с.

140. Лебедев В.Я. Аппаратурное оформление интенсивных процессов сушки дисперсных материалов в комбинированных установках во взвешенномслое и методы их расчета. // Дис. д-ра техн. наук, Иваново, 1989.- 463 с.

141. Муштаев В.И., Тимонин A.C., Лебедев В.Я. Конструирование и расчет аппаратов со взвешенным слоем. М.: Химия, 1991. - 345 с.

142. Мизонов В.Е., Мальмгрен А., Отвиновски С. Движение твердых частиц в струе перед преградой // Изв. вузов. Химия и химич. технол. 1992. -№ 11-12. -С.144-146.

143. Сучков Е.А. Моделирование и оптимизация процесса сушки сыпучих материалов в аппаратах псевдоожиженного слоя со множественным фонтанированием. // Дис. . к.т.н. Москва, 1978. - 155 с.

144. Колобердин В.И. Исследование возможности интенсификации производства тонкодисперсной окиси кальция обработкой карбоната в аппарате типа реактор измельчитель. Дисс. . к.т.н., - Иваново, 1971 .-182 с.

145. Padokhin V.A., Zueva G.A., Blinichev V.N. The influence of high-speed blow- pulse loading on the sublimation of disperse dyes // В кн. «Текстильная химия, теория и оборудование»: Изд-во «Нова сайенс пабл. инкор-порейтз». США, 1997. - С. 65-71.

146. ОсадинБ.А., Шаповалов Г.И. Импульсное испарение в вакууме//Теп-лофизика высоких температур. 1972. - Т. 10, вып. 2. - С. 361-367.

147. Коузов В.А, Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1974. - 279 с.

148. Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. - 526 с.

149. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико химического анализа вяжущих веществ. - М.: Высшая школа, 1981. - 384 с.

150. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1978.-392 с.

151. Васильев И.А., Петров В.Н. Термодинамические свойства кислородсодержащих органических соединений: Справочник. Л.: Химия, 1984. - 240с.

152. Голомб Л.М. Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей. Л.: Химия, 1974. - 223 с.

153. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. М.: Химия, 1977. - 183 с.

154. Крутовская И.В. Физико-химические свойства дисперсных красителей в газовой фазе и в полимерных субстратах. Дисс.канд. хим. наук. - М, 1983. - 166 с: ил.

155. Плановская А.Н., Гуревич Д.Н. Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей. М.Тос.научн.-техн. изд-во хим. лит-ры, 1961. -504 с.

156. Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. - 526 с.

157. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико химического анализа вяжупдих веществ. - М.: Высшая школа, 1981. - 384 с.

158. Лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов. Учебное пособие. М.: Легкая индустрия, 1976. - 274 с.

159. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981.-274 с.

160. Мельников Б.Н., Морыганов А.П., Калинников Ю.А. Теория и практика высокоскоростной фиксации красителей на текстильных материалах. -М.: Легкопромбытиздат, 1986. 208 с.

161. Мельников Б.Н., Кириллова М.Н., Морыганов А.П. Современное состояние и перспективы развития технологии крашения текстильных материалов. М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1983. - 232 с.

162. Лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов. Учебное пособие, М. Легкая индустрия, 1976. - 350 с.

163. Жбанов А.Ю. Теоретическое обоснование и разработка непрерывногопроцесса крашения полиэфирного жгута. Дис.канд. техн. наук. -Иваново, 1990. - 207 с.: ил.

164. Кириллов У.А. Цветоведение. М.: Легкопромбытиздат, 1987. - 128 с.

165. Мизеровский Л.Н., Почивалов К.В. Исследование процесса удаления экстрагента матрицы бикомпонентного волокна из основы синтетической кожи // Текстильная химия. 1995. - № 2. - С. 90-96.271

166. Покровский А.А. Интенсификация процесса удаления растворителя из капиллярно-пористого материала в производстве аналога натуральной кожи. II Дисс канд. техн. наук. Иваново, 2001. - 143 с.

167. Отчет Института химии растворов РАН «Разработка технологических параметров стадии экстракции матричного полимера и сопряженных с ней процессов в производстве синтетической кожи». I Под руководством Л.Н. Мизеровского. Иваново, 1992.

168. Energy 2000, А Plan of Action for Sustainable Development, Danish Ministry of Energy.- April. 1990.

169. Hille E., Karczun Z.M., Wisniewski G.,Wybrane zagadnienia polityki ener-getycznej Polski, pod red. Karczun Z.M., Wyd. Polski Klub Ekologiczny, Warszawa, 1997.

170. Energie Daten 1999, Nationale und internationale Entiwicklung. Bundesministerium fur Wirtschaft und Tecchnologie. Red. Dr. Manken. Bonn, 1999.

171. Российский статистический ежегодник. M. : Госкомстат России, 1997.

172. Boy de la Tour. The Energy Future to 2020. Panorama 99.- Institute Francaic du Pétrole, 1999.

173. Зуева ГА., Матера Я. Математическая модель теплообмена в солнечном коллекторе и экспериментальная проверка ее адекватности II ТОХТ. -2001, т. 35, №6.-С. 1-5.

174. Клименко А.П., Канееец Г.Е. Расчет теплообменных аппаратов на электронных вычислительных машинах. М. : Энергия, 1966.

175. Nowicki J. Promieniowanie sloneczne jako zrodlo energii. Warszawa: Arkady, 1980.

176. Ладаев H.H., Блиничев B.H., Захаров В.М. Исследования теплообмена в роторной мельнице II Изв. вузов. Химия и химич. технология. 1990. -№1.-0.117-119.

177. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. -М.: Наука, 1981.-274 с.

178. Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Издат иностр. лит-ры. -1961.-540 с.

179. Замм В.Н. Абсорбция газов. М.: Химия, 1966. - 767 с.2721. Условные обозначения

180. Безразмерные критерии, числа Ы критерий Био; Ро - критерий Фурье.273