Inventory number IRN Number of state registration
0325РК01861 AP26199841-KC-25 0125РК00834
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения At a negotiated price Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 34251817 AP26199841
Name of work
Разработка цифрового двойника массопереноса в пленочных течениях и создание массообменного оборудования с учетом влияния конструктивных особенностей
Type of work Source of funding Report authors
Applied Волненко Александр Анатольевич
0
0
2
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Южно-Казахстанский университет имени М.Ауэзова"
Abbreviated name of the service recipient ЮКУ им.М.Ауэзова
Abstract

Процессы многокомпонентного массопереноса в системах газ(пар)–жидкость, реализуемые в пленочных аппаратах различного назначения (абсорберы, ректификационные и дистилляционные колонны, испарители, конденсаторы). Цифровая модель (цифровой двойник) массообменных процессов в пленочных течениях.

Процессы многокомпонентного массопереноса в системах газ(пар)–жидкость, реализуемые в пленочных аппаратах различного назначения (абсорберы, ректификационные и дистилляционные колонны, испарители, конденсаторы). Цифровая модель (цифровой двойник) массообменных процессов в пленочных течениях. Әртүрлі мақсаттағы үлдірлі(пленкалы) аппараттарында (абсорберлер, ректификациялық және дистилляциялық колонналар, буландырғыштар, конденсаторлар) іске асырылатын газ(бу)-сұйықтық жүйелеріндегі көп компонентті масса тасымалдау процестері. Үлдір(пленка) ағындарындағы масса алмасу процестерінің сандық моделі (сандық егіз).

разработка и теоретическое обоснование универсальной математической модели неэквимолярной массоотдачи в многокомпонентных системах газ(пар)–жидкость, пригодной для численного моделирования в составе цифрового двойника пленочного массообменного оборудования.

үлдірлі(пленкалы) масса алмасу жабдығының цифрлық егізінің құрамында болатын сандық модельдеуге жарамды газ(бу)–сұйықтық көп компонентті жүйелердегі эквимолярлы емес масса берудің әмбебап математикалық моделін әзірлеу және теориялық негіздеу

Феноменологический анализ уравнений сохранения массы и импульса; метод выделения диффузионной и конвективной составляющих потока; численное моделирование процессов массопереноса в программно-расчетном комплексе ANSYS Fluent; обработка экспериментальных данных отечественных и зарубежных авторов; верификация модели по результатам модельных экспериментов; матричный метод описания многокомпонентной диффузии.

Масса мен импульстің сақталу теңдеулерін феноменологиялық талдау; ағынның диффузиялық және конвективті компоненттерін оқшаулау әдісі; ANSYS Fluent бағдарламалық-есептеу кешеніндегі масса алмасу процестерін сандық модельдеу; отандық және шетелдік авторлардың эксперименттік деректерін өңдеу; модельдік эксперименттердің нәтижелері бойынша модельді тексеру; көп компонентті диффузияны сипаттаудың матрицалық әдісі.

Разработана структура феноменологического уравнения неэквимолярной массоотдачи, учитывающая взаимное влияние диффузионного и конвективного механизмов массопереноса. Обосновано использование эквимолярного процесса в качестве эталонного для разделения диффузионной и Стефановской составляющих потока. Предложен метод описания многокомпонентной диффузии матричным способом, обеспечивающий высокую точность моделирования. Разработана упрощенная численная модель массоотдачи в ламинарных и турбулентных паро-газовых потокахю. Создан алгоритм цифрового двойника, учитывающий кинетику массопереноса и геометрию аппарата. Показано, что наличие поперечного массового потока через границу фаз существенно влияет на распределение фазовых сопротивлений.

Диффузиялық және конвективті масса беру механизмдерінің өзара әсерін ескере отырып, эквимолярлы емес масса берудің феноменологиялық теңдеуінің құрылымы жасалды. Ағынның диффузиялық және Стефановтық құрамдарын бөлу үшін эталон ретінде эквимолярлық процесті пайдалану негізделген. Модельдеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз ететін матрицалық тәсілмен көп компонентті диффузияны сипаттау әдісі ұсынылған. Ламинарлы және турбулентті бу-газ ағындарында масса берудің жеңілдетілген сандық моделі жасалды. Масса беру кинетикасы мен аппараттың геометриясын ескеретін сандық егіз алгоритм құрылды. Фазалық шекара арқылы көлденең масса ағынының болуы фазалық кедергілердің таралуына айтарлықтай әсер ететіні көрсетілген.

Точность численного моделирования процессов массопереноса показала удовлетворительное согласование с экспериментальными данными, взятыми из литературы. Возможность использования единого расчетного ядра для процессов абсорбции, дистилляции, испарения и конденсации. Поддержка анализа влияния геометрических параметров оборудования (диаметра, длины, формы каналов) на эффективность массообмена.

Масса тасымалдау процестерін сандық модельдеудің дәлдігі әдебиеттерден алынған эксперименттік мәліметтермен қанағаттанарлық сәйкестікті көрсетті. Абсорбция, дистилляция, булану және конденсация процестері үшін бірыңғай есептелген ядроны пайдалану мүмкіндігі. Жабдықтың геометриялық параметрлерінің (диаметрі, ұзындығы, арналар пішіні) масса алмасу тиімділігіне әсерін талдауды қолдаулығы.

разработанные алгоритмы и программы упрощенного расчета могут быть использованы в дальнейшем моделирование процесса течения пленки с учетом тепомассопереноса.

әзірленген алгоритмдер мен жеңілдетілген есептеу бағдарламаларын болашақта жылу массасын тасымалдауды ескере отырып, үлдір(пленка) ағыны процесін модельдеу үшін пайдалануға болады.

применение предложенной модели может обеспечить повышение точности расчета коэффициентов массоотдачи а также сокращение количества натурных экспериментов при проектировании.

ұсынылған модельді қолдану массаберу коэффициенттерін есептеу дәлдігінің жоғарылауын, сондай-ақ жобалау кезінде табиғи эксперименттер санының азаюын қамтамасыз ете алады.

Химическая, нефтехимическая и пищевая промышленность; Процессы ректификации, абсорбции, испарения и конденсации в многокомпонентных системах; Проектирование и оптимизация пленочных массообменных аппаратов; Создание цифровых двойников технологических установок и оборудования.

Химия, мұнай-химия және тамақ өнеркәсібі; Көп компонентті жүйелердегі ректификация, абсорбция, булану және конденсация процестері; Үлдірлі (пленкалы) масса алмасу аппараттарын жобалау және оңтайландыру; Технологиялық қондырғылар мен жабдықтардың цифрлық егіздерін құру.

UDC indices
66.02
International classifier codes
61.01.00; 28.17.23;
Key words in Russian
массоперенос; неэквимолярность; гидрогазодинамика; фазовые переходы; равновесие; разделение;
Key words in Kazakh
масса алмасу; эквимолярлы емес; гидрогаз динамикасы; фазалық ауысулар; тепе-теңдік; бөлу;
Head of the organization Асилбеков Бакытжан Калжанович PhD /
Head of work Волненко Александр Анатольевич д.т.н. / профессор