ЭлБиб

персных сред нанесение идеального импульсного возмущения типа 6-функции прак

тически невозможно. Возникает проблема создания метода расчета с нелинейными

кинетическими и равновесными характеристиками при условии нанесения неиде

альных пробных возмущений по составу дисперсной фазы. Проблема особенно ак

туальна для процессов с твердой фазой, где изменение поля концентрации в частице

происходит с начала и до конца процесса и существенным является каждый отрезок

времени пребывания на каждой ступени процесса.

Найденный нами режим густой суспензии [2] с использованием принципа

циркуляции позволил организовать непрерывно-действующий ступенчатый процесс

с поршневыми потоками в последовательной цепочке плоских циркуляторов. В этом

процессе экспериментально подтверждено, что в аппарате с внутренней циркуляци

ей частиц определяющим становится продолжительность рециклов и их количество

до выхода частицы из ступени. В свое время было показано (В.В.Кафаров), что в

решении циркуляционной модели отклик представляет из себя последовательность

всплесков, разрыв которых по времени равен продолжительности цикла, а интенсив

ность всплесков падает по экспоненте и зависит лишь от соотношения потоков -

транзитного и циркуляционного. Нами предложено:

а) импульсный сигнал трансформировать в П-образный [3];

б) связать параметр времени последнего с параметрами циркуляционного процесса;

в) заменить в ступенчато-циркуляционой модели непрерывный транзитный поток с

временем

дискретной

последовательностью

П-образных

сигналов

продолжительностью Дт, равной времени рецикла;

г) следуя (Danckwerts P.V.), найти решение ступенчато-циркуляционной модели как

сумму порций твердых частиц, образованную непрерывным прохождением дис

кретной последовательности П-сигналов.

Это позволило:

а) определить величину первоначальной дозы П-сигнала (заметим, что доза дельта

сигнала берется произвольно и не имеет связи с параметрами процесса);

б) раскрыть механизм образования отклика в виде деления дозы на порцию и часть,

причем те и другие образуют убывающие геометрические прогрессии;

в) показать, что сумма порций в ступени равна ее рабочему объему, а сумма частей

- объему отклика, равному объему дозы П-сигнала;

г) найти передаточную функцию ступенчато-циркуляционной модели (СЦМ);

д) представить структуру потоков как спектры частей и времени их задержки, пор

ций и ВРП этих порций;

е) дать матричное представление структуры потоков и отклика на П-сигнал для

N-ой ступени процесса;

ж) выявить, что любой процесс начинается в той или иной степени детерминистски,

а заканчивается равенством числа и объема порций числу и объему всех единич

ных частиц процесса, т.е. стохастизмом;

з) путем решения задачи нестационарного переноса в шаре при условии прямотока

с линейной изотермой равновесия, проходящей ниже начала координат фазовой

диаграммы, дать аналитический метод расчета числа ступеней циркуляционного

процесса.

Л и т е р а т у р а

1. Полтавцев В.И. и др. Всеобщий экспериментальный факт —время запаздывания

отклика, как признак детерминистского характера непрерывных процессов // 4-я

Всерос. науч. Intemet-конф. Компьютерное и математическое моделирование в

естественных и технических науках. - Тамбов, вып. 16,2002, с. 73.

2. Полтавцев В.И. Непрерывно-действующий ионообменный аппарат // ЖПХ, №10,

1983, с. 2270.

3. Полтавцев В.И. Дельта- и П-образный сигналы в передаточной функции

ступенчато-циркуляционной модели // Деп.ВИНИТИ, 24.01.94, №193-В94.

Сборник статей международной конференции

Научная электронная библиотека ЦНСХБ