Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
2 results
Search Results
Item Закономірності нанесення покрить на дисперсні матеріали та дифузійного вивільнення активних компонентів з капсульованих частинок(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Нагурський, Олег АнтоновичДисертація присвячена теоретичним і експериментальним дослідженням гідродинаміки, кінетики капсулювання дисперсних матеріалів у стані псевдозрідження та закономірностям дифузійного вивільнення розчинів компонентів із капсульованих частинок. Отримані рівняння для опису гідродинаміки капсулювання з урахуванням взаємодії тверде тіло – рідина. Розроблена методика та експериментально визначено коефіцієнти тепловіддачі та масовіддачі під час капсулювання залежно від швидкості повітря для різних шарів дисперсного матеріалу і кінетики нарощування оболонки представлені у формі критеріальних рівнянь. Встановлена аналогія між зовнішнім теплообміном і масообміном. Розроблені математичні моделі, які описують процес дифузійного вивільнення розчинів компонентів з частинок, обмежених плоскою напівпроникною мембраною, капсульованих частинок кулястої форми. Удосконалено алгоритм розрахунку основних технологічних параметрів процесу капсулювання у стані псевдозрідження. Запропоновано принципові технологічні схеми капсулювання гранульованих мінеральних добрив розробленими плівкоутворювальними композиціями. Розроблено конструктивно-технологічна концепція апарата псевдозрідженого стану для капсулювання гранульованих мінеральних добрив. Основні результати передані для впровадження у виробництво і застосування капсульованих мінеральних добрив та у навчальний процес. Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям гидродинамики, кинетики капсулирования дисперсных материалов в состоянии псевдоожижения и закономерностям диффузионного высвобождения растворов компонентов из капсульованих частиц. Для капсулирования гранулированных минеральных удобрений разработаны ряд пленкообразующих композиций, которые состоят из смеси отходов полистирола и гидролизного лигнина, растворенной в четыреххлористом углероде, смеси гидролизного лигнина и бентонита, гидролизного лигнина и фосфорита, свекольной мелясы и палыгорскита растворенные в воде. Проведены исследования гидродинамики слоя дисперсных частиц в процессе капсулирования в состоянии псевдоожижения. Определено, что сопротивление слоя материала имеет функциональную зависимость от скорости воздуха и расхода раствора - пленкообразователя. На основании обобщенных экспериментальных данных получены уравнения для описания гидродинамики капсулирования в состоянии псевдоожижения с учетом взаимодействия твердое тело – жидкость. Исследована кинетика тепломассобмена в шаре дисперсионного материала в процессе капсулирования. Для обобщения экспериментальных данных использованы критерии подобия на основании которых получены зависимости для определения коэффициентов тепло- и массоотдачи. Разработанное уравнение кинетики наращивания оболочки в безразмерном виде с помощью которого можно производить расчеты в широком диапазоне параметров твердых частиц и пленкообразующего раствора. Установлена аналогия между внешним теплообменом и массообменом в результате которого получено уравнения для расчета коэффициента массоотдачи за известным значением коэффициента теплоотдачи. Разработаны математические модели, которые описывают процесс диффузионного высвобождения растворов компонентов из частиц, ограниченных плоской полупроницаемой мембраной, капсулированных частиц шаровидной формы. На основании модели массопереноса из капсулированной частицы сферической формы определены параметры процесса для полидисперсной смеси, получены диаграммы для определения свойств капсулированных материалов. Определен механизм и получено математическое описание сложного шестистадийного процесса извлечения активных компонентов из капсулированных частиц адсорбента. Усовершенствован алгоритм расчета основных технологических параметров процесса капсулирования в состоянии псевдоожижения. Проведен расчет параметров капсулирования гранулированных минеральных удобрений. Предложены принципиальные технологические схемы капсулирования гранулированных минеральных удобрений разработанными пленкообразующими композициями. На основании экспериментальных исследований тепломасообмена обосновано улучшение работы аппарата для капсулирования минеральных удобрений за счет обеспечения более равномерного распределения пленкообразователя по поверхности материала. Основные результаты переданы для внедрения в производство и усовершенствование технологии применения капсулированны минеральных удобрений, а также в учебный процесс. The work deals with the theoretical and experimental investigations of hydrodynamics, kinetics of dispersed materials capsulation in the pseudoliquefied state and regularities of components diffusion release from capsulated particles. The equations for the description of capsulation hydrodymanics have been derived taking into account solid body – liquid interaction. On the basis of experiments the criterial dependencies have been obtained for the determination of heat- and mass-transfer coefficients, as well as kinetics of capsule growing. The analogy between external heat- and mass-exchange has been established. The mathematical models describing the components diffusion release from the particles bounded by flat semipermeable membrane and from spheric capsulated particles have been developed. The algorithm of main technological parameters calculation has been improved for capsulation process in the pseodoliquefied state. The technological flowsheets of granulated fertilizers capsulation by the developed film-forming compositions are proposed. The main results were directed for manufacturing application and usage of capsulated fertilizers as well as education institutions.Item Гідродинаміка і тепломасообмін під час фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів(Національний університет "Львівська політехніка", 2007) Атаманюк, Володимир МихайловичДисертація присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням гідродинаміки, динаміки і кінетики фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів. Отримані критеріальні рівняння для опису гідродинаміки фільтраційного сушіння на основі внутрішньої задачі гідродинаміки, доповненої геометричним симплексом, що характеризує зовнішню задачу. На основі експериментальних досліджень отримані критеріальні залежності для визначення коефіцієнтів тепло- і масовіддачі і встановлена аналогія між зовнішнім теплообміном і масообміном. Розроблені математичні моделі, які описують процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів і дають змогу прогнозувати енергетичні затрати під час проектних розрахунків нового сушильного обладнання. Запропоновано чотири типи сушильних установок, які враховують кінетичні і фізико-механічні властивості дисперсних матеріалів. Основні результати передані для впровадження у виробництво мінеральних добрив, збагачення кам’яного вугілля та у навчальний процес.Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям гидродинамики, динамики и кинетики фильтрационной сушки дисперсных материалов. На основании всестороннего анализа формы, структурного строения и механических свойств отдельных частиц и слоя дисперсного материала предложена их классификация как объектов фильтрационной сушки. Предложенная классификация позволила целенаправленно проводить теоретические и экспериментальные исследования гидродинамики, кинетики и динамики фильтрационной сушки дисперсных материалов. Исходя из предложенной классификации для экспериментальных исследований выбрано восемь объектов сушки (каменный уголь, фрезерный торф, средне- и крупнозернистый песок, кофейный шлам, осажденный и гранулированный полиакриламид, технический гранулированный углерод, гранулированный аммофос и суперфосфат) фильтрационным методом. Проведены исследования гидродинамики фильтрации газового потока сквозь стационарный слой дисперсного материала в направлении “слой дисперсного материала – перфорированная решетка”. Для обобщения экспериментальных данных использовали метод теории подобия для внешней и внутренней задач гидродинамики с целью их сравнения. Определено, что решающее влияние на потери давления имеет эквивалентный диаметр каналов, а общие потери в пласте влажного материала во время сушки состоят из потерь давления в высушенной зоне и в слое влажного материала. Сравнительный анализ описания гидродинамики фильтрационной сушки на основе теории внутренней и внешней задачи выявил наилучшую адекватность при использовании критериальных уравнений внутренней задачи с геометрическим параметрами внешней. В результате обобщения многочисленных экспериментальных данных установлены новые неизвестные прежде закономерности фильтрационной сушки дисперсных материалов, которые расширили знания о ее природе и характере. Установлено существование пяти этапов фильтрационной сушки дисперсных материалов, которые различаются между собой интенсивностью удаления влаги (механическое вытеснение свободной влаги, сушка только в первом периоде, одновременное существование первого и второго периодов сушки, сокращение высоты фронта первого периода до нуля, сушка только во втором периоде). Теоретически рассчитана высота существования фронта первого периода и показана ее зависимость от интенсивности тепло- и массообмена между тепловым агентом и поверхностью частиц дисперсного материала. Доказано независимость интенсивности фильтрационной сушки от высоты слоя дисперсного материала. На основании результатов экспериментальных исследований получены критериальные зависимости для определения коэффициентов тепло- и массоотдачи, установлена аналогия между внешним теплообменом и масообменом. Предложена физическая модель распределения влаги внутри твердой частицы и механизм сушки дисперсных материалов во втором периоде на основании процесса масообмена с подвижной внутренней границей фаз и получена теоретическая зависимость, которая позволяет определить коэффициенты внутренней диффузии на основании экспериментальных данных. Выявлено формальное влияние внешней гидродинамики на коэффициент внутренней диффузии. Исследована динамика тепломассообмена для первого и второго периодов сушки дисперсных материалов. Разработаны математические модели, которые описывают динамику процесса фильтрационной сушки дисперсных материалов в первом и втором периодах, которые позволяют теоретически определить поля температур и влагосодержания высушиваемого материала, скорость параллельного переноса зоны сушки, а также время формирования фронта влагосодержания. На основании обобщений экспериментальных и теоретических исследований предложены четыре типа сушильных установок (барабанного, ленточного и скребкового типов), которые учитывают физико-механические свойства дисперсных материалов. Определены оптимальные технологические параметры теплового агента, предложена методика расчета основных конструктивных размеров сушильных установок и энергетических затрат на процесс сушки, позволяющие прогнозировать целесообразность применения фильтрационной сушки для конкретного материала. Основные результаты переданы для внедрения в производство минеральных удобрений, для сушки обогащенного каменного угля и в учебный процесс.The dissertation is dedicated to theoretical and experimental investigation of hydrodynamics, dynamics and kinetics of filtration drying of dispersion materials. The criterial equations for dissertation of hydrodynamics of filtration drying based on inner hydrodynamics task and completed geometrical simplex, that describes external task are received. On base of experimental investigations the criterial dependences for determination of heat-and-mass transfer are received and the analogy between external heat transfer and mass transfer is determined. The mathematical models, which describe the process of filtration drying of dispersion material, are enable to foresee the energetic losses during project calculations of new drying equipment are developed. Four types of drying equipment, which conclude kinetical and physical and mechanical properties of dispersion material, are proposed. The main results are passed for introduction in production of mineral fertilizers, for enriching of coal and in education process.