Основы математического моделирования и оптимизации процессов и систем очистки и регенерации воздуха. Дворецкий С.И - 113 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Выделяют пять основных типов изотерм, которые изображены на рис. 3.11.
Рис. 3.11. Основные типы изотерм сорбции
Детальное рассмотрение теоретических и практических вопросов, связанных с определением уравнения кинетики сорб-
ции приводится в работах В.М. Рамма, В.Л. Колина, А.А. Кримштейна, О. Левеншпиля, О.М. Тодеса, Е.Н. Серпионовой,
Л.В. Радушкевича и др.
Будем рассматривать уравнение кинетики сорбции на примере уравнения типа бимолекулярной реакции, что не исклю-
чает использования остальных видов. Для диоксида углерода уравнение имеет следующий вид:
−β−=
∂
∂
2
2
22
2
CO
0
CO
COCO
CO
),(
1),(
a
xta
xtC
t
a
,
а для кислорода:
β−=
∂
∂
2
2
22
2
O
0
O
COO
O
),(
),(
a
xta
xtC
t
a
,
поскольку
показывает
,
что
в
отличие
от
поглощаемого
диоксида
углерода
,
кислород
–
выделяется
.
Начальные
условия
для
уравнений
имеют
вид
:
0),0(
2
CO
=xa
;
2
2
O
0
O
),0( axa =
.
Таким
образом
,
система
уравнений
динамики
сорбции
принимает
следующий
вид
:
.2,1,...1
;),0(,0),0(
;
),(
1),(
;
),(
),(
),(
;0
),(
),()0,(),(),0(
;
),(),(
)(
),(),(
2
22
2
2
22
2
2
22
O
0
OCO
0
COCO
O
0
O
COO
0
2
2
==
==
−β
β−
=
∂
∂
=
∂
∂
==
∂
∂
−
∂
∂
ω−
∂
∂
=
∂
∂
jni
axaxa
a
xta
xtC
a
xta
xtC
t
xta
x
LtC
tCtCxCxC
t
xta
x
xtC
t
x
xtC
D
t
xtC
CO
CO
i
ii
i
ii
i
i
j
i
j
j
i
jj
i
i
j
i
i
j
i
i
j
i
Окончательное
формирование
математического
описания
процесса
регенерации
воздуха
в
герметично
замкнутом
объе
-
ме
заключается
в
сведении
в
единую
модель
рассмотренных
выше
математических
описаний
процессов
.
Дополним
модель
уравнениями
для
объема
идеального
смешения
( )
( )
j
j
n
i
j
i
j
ii
j
HtCLxCG
dt
tdC
V 1)(),(
)(
1
0
−−−=
∑
=
,
где
j
H
–
нагрузка
по
диоксиду
углерода
и
кислороду
(
1
=
j
–
кислород
,
2
=
j
–
диоксид
углерода
);
0
V
–
объем
помещений
.
В
случае
,
когда
допущение
об
идеальном
смешении
в
рассматриваемом
объеме
не
может
быть
сделано
,
необходимо
описывать
процессы
изменения
концентраций
в
нем
с
учетом
распределенности
параметров
,
например
,
системой
уравнений
Навье
-
Стокса
.
При
этом
возникает
необходимость
геометрического
определения
места
расположения
элементов
системы
регенерации
воздуха
,
всех
источников
и
стоков
компонент
воздуха
,
что
существенно
усложняет
вид
математической
модели
и
затрудняет
ее
решение
.
Система
уравнений
представляет
собой
математическое
описание
процесса
регенерации
воздуха
в
замкнутом
объеме
,
которая
в
большинстве
случаев
позволяет
решать
задачи
проведения
имитационных
исследований
,
проектирования
регене
-
ративных
и
поглотительных
элементов
,
систем
регенерации
воздуха
.
3.6.
РАСЧЕТ
ТЕМПЕРАТУРНЫХ
ПОЛЕЙ
В
ПОТОКЕ
РАБОЧЕЙ
СРЕДЫ
И
В
КОНСТРУКЦИОННЫХ
ЭЛЕМЕНТАХ
РЕГЕНЕРАТИВНОГО
ТЕПЛООБМЕННИКА
3.6.1. Математическая модель температурного поля
регенеративного патрона
С
целью
линеаризации
дифференциальных
уравнений
теплопроводности
,
позволяющей
использовать
аналитические
решения
,
предлагается
в
пределах
локального
временного
интервала
рассматривать
весь
объем
активного
вещества
в
регене
-
ративном
патроне
как
совокупность
локальных
пространственных
областей
,
в
каждой
из
которых
возможно
использование
I II III IV V
а

Страницы