Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 131 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

)]()(6[/)(
м0
1
*0*
ttdruu
Tc
−ρα−=τ
−
. (4.102)
Текущее положение координаты фронта равновесного влагосодержания оказывается линейной
функцией времени сушки:
)/()(
***
LBh
−
τ
τ
−
τ
=
, (4.103)
где )(/)()1(
*
GcuccL
BTT
+ρε−= .
Тогда профиль влагосодержания в пределах верхней влажной зоны описывается выражением
)]([exp)(),(
**00
hhBuuuthu −−
−
−
=
. (4.104)
Среднее по высоте слоя влагосодержание материала находится интегрированием выражения для
постоянного u
*
в диапазоне
*
0 hh ≤
≤
и распределения (4.104) в пределах от Hh до
∗
:
[]
=
−−+=τ
∫∫
−−
H
h
hhB
h
dheuuudhu
H
u
*
*
*
)(
*00
0
*
)(
1
)(
(
)
.1
1
)(
)(
*
*00
*
−+−−=
−− hHB
e
BHH
h
uuu
(4.105)
Приведенная модель процесса сушки дисперсных материалов в неподвижном слое (4.96) – (4.105)
относится к классу динамических моделей с распределенными координатами.
9. Математическая модель биосинтеза. Микробиологический синтез (биосинтез) – это процесс,
который протекает с участием микроорганизмов и сопровождается образованием биомассы. Целевым
продуктом биосинтеза является либо сама биомасса, либо различные вещества, продуцируемые микроор-
ганизмами в процессе их жизнедеятельности. Основные стадии процесса биосинтеза – рост микроорга-
низмов и накопление биомассы – происходит в ферментаторах, работающих чаще всего периодически. В
них загружают питательную среду и засевную дозу микроорганизмов. Образовавшуюся культуральную
жидкость интенсивно перемешивают. Однако, несмотря на перемешивание, культуральная жидкость не
является однородной. Во-первых, клетки микроорганизмов могут объединяться, образуя агломераты; во-
вторых, неоднородной является сама питательная среда: в ней могут содержаться диспергированные кап-
ли плохо растворимых углеводородов и пузырьки газа. Кроме того, неодинаковыми могут быть и размеры
клеток.
При моделировании периодического процесса биосинтеза при неоднородной биомассе предположим,
что лимитирующий субстрат находится в питательной среде в растворенном виде, а биомасса, загружае-
мая в аппарат, представляет собой совокупность отдельных агломератов различной массы. Кинетика рос-
та агломерата описывается уравнением:
3
2
2
1
2
1
m
ck
ck
S
ck
ck
dt
dm
y
y
y
y
χ
+
=
+
=
, (4.106)
а скорость потребления субстрата агломератом клеток массы m равна
y
y
y
y
y
ck
mck
ck
Sck
cmSf
+
χ
=
+
=
2
3
2
3
2
3
1
]),([ , (4.107)
где −
321
,, kkk кинетические константы;
−
y
c
концентрация субстрата в питательной среде.
Исходные данные: ненормированная плотность распределения массы )(
0
mP
∧
агломератов клеток в
момент t = 0; объем среды
y
V
(предполагается, что в ходе процесса он не изменяется); начальная кон-
центрация субстрата
)0(
y
c
, константы k
1
,
k
2
, k
3
; коэффициент формы частиц χ .

Страницы