Моделювання процесу кристалізації води в ультразвуковому полі
DOI:
https://doi.org/10.15673/2073-8684.30/2015.38432Ключові слова:
водопідготовка, моделювання, енергоефективність, блочне виморожування, акустичні інтенсифікаториАнотація
У роботі розглянуто перспективи та науково-технічні протиріччя низькотемпературних технологій водопідготовки. Серед них особливе місце займають опріснюючі установки блокового типу з виморужуванням. Принцип блочного виморожування усуває системні втрати холоду, які характерні для традиційних установок кріоконцентрування. Подальші дослідження по вдосконаленню технологій блочного виморожування спрямовані на інтенсифікацію процесів масопереносу в процесі формування льоду. Саме кристалізація визначає тривалість процесу виморожування, як в установках блочного типу, так і в традиційних кріоконцентраторах. Для двофазних систем «лід – розчин» у зв'язку з різноманіттям динамічних структур, їх складним і невизначеним характером, можливість загального математичного опису кристалізації з розчину в умовах комбінованих впливів в даний час сумнівна. Тому, при моделюванні цього завдання доцільно максимально використовувати ті підходи, які відомі при аналізі двофазних потоків при відсутності зовнішніх впливів, а, також, дослідження з інтенсифікації теплообміну за допомогою різних полів. У роботі розглянуті перспективи та науково-технічні протиріччя низькотемпературних технологій водопідготовки. Наведено математичну формулювання завдання формування блоку льоду. Показано, що час, витрачений на процес водопідготовки, зменшується при впливі на систему кристал-вода акустичних полів. Розглянуто математичні моделі кристалізації в умовах ультразвукового поля. Проведено аналіз задачі методами теорії узагальнених змінних.
Посилання
Water Quality and Health Strategy 2013-2020. (2013). Retrieved February 11, 2015.
Coca-Prados, J., Gutierrez-Cervello, G. (2009). Water Purification and Management. Springer.
Gertsen, N., Sonderby, L.. (2009). Water Purification. New York: Nova Science Publishers, Inc.
Rjabchikov, B.E. (2005). Sovremennye metody podgotovki vody. Minsk.
Dytnersknj, J. I. (1978) Obratnyj osmos i ul'trafil'tracija. M. Himija.
Chernozubov, V.B., Podbereznyj, V.L., Tokmancev N.K. (1994). Tehnika termicheskogo opresnenija vody v sistemah vodopodgotovki i likvidacii solesoderzhashhih promyshlennyh stokov. Jekologija i tehnologija. Moskva.
Burdo, O.G., Ofatenko, O.O. Analiz processov demineralizacii vody. (2009). Zb. nauk. prac ONAHT, 35, 287-292.
Burdo, O.G. (1988).Sovershenstvovanie processov i apparatov pishhevoj i holodil'noj tehnologij na osnove avtonomnyh teploperedajushhih ustrojstv. Dis. d.t.n., Odessa.
Burdo, O.G. (2009). Holodil'nye tehnologii v sisteme APK. Odessa: Poligraf.
Burdo, O.G., Milinchuk, S.I., Mordynskij, V.P., Harenko, D.A. (2011). Tehnika blochnogo vymorazhivanija. Odessa: Poligraf.
Lykov, A.V. (1978). Teplomassoobmen: Spravochnik. Moscow: Jenergija.
Ubbenjans, B., Frank-Rotsch, Ch., Virbulis, J., Nacke B., Rudolph, P. (2010). Influence of Ultrasonic Treatment on Crystal Growth From Melt. International Scientific Colloquium Modelling for Material Processing. Riga.
Timoshenko, I.V. (2008). Issledovanie vlijanija akusticheskogo polja na teplo-, massoperenos. Dis. k.t.n., Taganrog.
Legay, M., Gondrexon, N., Le Person, S., Boldo, P., Bontemps, A. (2011). Enhancement of Heat Transfer by Ultrasound:Review and Recent Advances. Hindawi Publishing Corporation International Journal of Chemical Engineering, 2011, Article ID 670108. , DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2011/670108
