Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования. Дворецкий С.И - 48 стр.

UptoLike

Наряду с рассмотренной выше однопараметрической диффузион-
ной моделью используется двухпараметрическая диффузионная
модель. Отличие ее состоит в том, что перемешивание потока учи-
тывается как в продольном, так и в радиальном направлениях. Па-
раметрами модели являются коэффициенты продольного
l
D и ра-
диального
r
D перемешивания. Будем считать, что коэффициенты
l
D и
r
D не изменяются по длине и сечению аппарата, а скорость
потока постоянна. В этом случае уравнение двухпараметрической диффузионной модели при движе-
нии потока в аппарате цилиндрической формы имеет вид
,v
2
2
+
+
=
r
c
r
rr
Dc
D
c
t
c
r
l
l
l
(3.13)
с начальным и граничным условиями, например:
0),,0(
=
rc l
при 0=t , (3.14)
)0()0,0,(
0
δ
=
ctc при 0,0 == rl , (3.15)
0
),,(
=
r
Rtc
l
при
R
r
=
, (3.16)
0
),0,(
),0,(v =
l
rtc
Drtc
l
при 0=l , (3.17)
0
),,(
=
l
rLtc
при L=l . (3.18)
Ячеечная модель впервые предложена для описания гидродинамики каскада реакторов с мешалками.
При ее построении поток условно разбивают на ряд последовательно соединенных между собой зон
(ячеек) (рис. 3.5).
Gc
вх
1 2 3 ...
N-1
N
Gc
Рис. 3.5 Схема ячеечной модели гидродинамики аппарата:
сc ,
вх
концентрации на входе и выходе из аппарата;
G – объемный расход вещества через аппарат
Сделаем следующие допущения: 1) в каждой ячейке осуществляется идеальное перемешивание; 2)
между ячейками отсутствует обратное перемешивание.
Sc v
вх
r
l
Рис. 3.4 Схема потоков у левого конца аппарат
а
S
d
dc
D
l
l
Sc v
вх