МАТЕМАТИЧНИЙ ОПИС ГІДРОДИНАМІЧНОЇ СТРУКТУРИ ПОТОКІВ ПРИ БЕЗПЕРЕРВНОМУ ВІБРОЕКСТРАГУВАННІ НА ОСНОВІ КОМІРКОВОЇ МОДЕЛІ ІЗ ЗАСТІЙНИМИ ЗОНАМИ

Анотація

В процесі роботи колонних віброекстракторів безперервної дії під впливом низькочастотних механічних коливань транспортувально-сепарувальних пристроїв (тарілок) в робочому об’ємі апарата утворюється основний двофазовий потік, який можна умовно розбити на ряд послідовно з’єднаних комірок. В таких умовних комірках окрім основного потоку утворюються застійні зони, де затримується частина середовища, зворотні потоки та байпаси (коли частина потоку минає об’єм комірки і відразу попадає на вихід із неї). При такому виникає необхідність визначення характеристик названих гідродинамічних структур, з метою зменшення або повної ліквідації їх негативного впливу на гідродинаміку процесу вцілому – способом вибору їх оптимальних співвідношень щодо результуючих ефектів.

Виходячи з аналізу експериментальних та теоретичних досліджень для складання математичного опису гідродинамічної структури двофазового потоку в колонному віброекстракторі за основу нами прийнято відомий опис структури комірковій моделі – з послідовними "додаванням – ускладненням" її математичними описами "аномальних" структур застійних зон способом складанням та вирішенням відповідних рівнянь матеріальних балансів для екстрагенту та твердої фази та для умов протис-прямованого руху тарілок відповідно, вверх і вниз.

Представлені аналітичні дослідження структури гідродинамічних робочих потоків в умовах твердофазового безперервного віброекстрагування з урахуванням щільності зовнішніх джерел накопичення цільового компонента на основі коміркової моделі із застійними зонами. Аналітичні результати можуть бути використані на стадії проектування, конструювання віброекстракційної апаратури та при розв’язанні оптимізаційних задач.