Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
58 результатів
Результати пошуку
Документ Визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва(2021) Масліков, Михайло Олександрович; Масліков, Максим Михайлович; Петренко, Валентин Петрович; Бойко, Володимир ОлександровичУ статті наведені результати визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва. Виконано аналіз чинників, що впливають на ефективність висолоджування бурякової стружки, втрати цукрози в жомі, перехід у сік нецукристих речовин, а також цукрози в білий цукор і мелясу. Розроблено модель процесу та програму розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку. За критерій оптимізації прийнято очікувану зміну прибутку виробництва цукру. Ця модель дає змогу прогнозувати прибутковість виробництва цукру з буряка залежно від умов виробництва і кон’юнктури цін на товари, що впливають на доходи і видатки виробництва. Наведені приклади розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку й очікуваної зміни прибутковості.Документ Improving of thermohydraulic method for calculation of steam contact heat and mass exchange equipment(2023) Bondar, Vladimir; Zaporozhets, Oleksandr; Sapiga, VictoriaIntroduction. The complexity of determining the contact surface of phases and the boundaries of the continuous structure of liquid jets complicates the calculation of phase-contact heat and mass exchange mixing apparatuses. Materials and methods. The condensation process of water steam from a steam-gas mixture on a cylindrical free-falling liquid jet is considered under counter-current movement of the steam phase within a range of flow parameters characteristic of the food industry. Results and discussion. An empirical dependence for determining the onset of jet structure destruction adequately describes the process of its structural changes and is characterized by the fact that an increase in the Reynolds number leads to an increase in the critical height of jet destruction: the jet becomes more resistant to the action of the steam flow. With an increase in the dynamic pressure of the steam flow, corresponding to an increase in the Weber number, which characterizes a sharp decrease in the dimensionless height of dispersion, the jet intensively disintegrated, was destroyed at the outflow point, and was carried away by the steam flow. An original system of dimensionless similarity numbers, based on the results of jet hydrodynamics analysis, allows for determining the temperature change along the jet's length, taking into account the geometric characteristics of mixing heat exchanger distribution devices, flow geometric dimensions, steam-liquid flow parameters, and the thermophysical properties of the media. Empirical dependencies of the heat exchange process, considering the critical height of the existence of the continuous jet structure, are recommended for use in the thermohydraulic calculations of direct phase-contact heat exchange equipment. Conclusion. The novelty of the results lies in the introduction of empirical dependencies for calculating heat exchange, considering the critical height of the existence of the continuous structure of the liquid jet.Документ Математичне моделювання масоперенесення при періодичному віброекстрагуванні з рослинної сировини(2015) Зав'ялов, Володимир Леонідович; Деканський, Вадим Євгенійович; Лобок, Олексій Петрович; Мисюра, Тарас Григорович; Бодров, Віктор СеменовичУ статті представлено результат и математичного моделювання масоперенесення при періодичному віброекстрагуванні з рослинної сировини. Математично обґрунтовано явищ а масоперенесення на рівні молекулярної дифузії та конвективного перенесення цільової речовини в робочом у об 'ємі віброекстрактора періодичної дії. Отриманий математичний опис процесу мож е бути використано для моделювання кінетики періодичного екстрагування з рослинної сировини, а також як базовий для моделювання більш складних явищ теплових і масообмінних процесів.Документ Вплив режимних параметрів на кінетику безперервного віброекстрагування з рослинної сировини(2019) Зав'ялов, Володимир Леонідович; Мисюра, Тарас Григорович; Запорожець, Юлія Владиславівна; Попова, Наталія ВікторівнаУ статті досліджено вплив режимних параметрів процесу безперервного віброекстрагування на кінетику окремих стадій вилучення цільових компонентів із сировини рослинного походження. Показано, що для безперервного процесу на зовнішній масообмін впливає не тільки інтенсивність коливань, але й глибина взаємодії окремих пульсуючих потоків, що генеруються одночасно транспортувальними та фільтрувальними елементами тарілок, які здійснюють протитечійне розділення фаз. Низькочастотні механічні коливання реалізують інтенсивний рух частинок в об’ємі апарата, а також сприяють різкому зростанню швидкості кожної відносно екстрагента, що, у свою чергу, призводить до збільшення питомої активної поверхні міжфазового контакту та підвищення швидкості конвективної дифузії, незалежно від ступеня подрібнення твердої фази. Наявність інформації про кінетичні коефіцієнти та їх зміну під час процесу залежно від гідродинамічних умов і технологічних параметрів надає можливість встановлювати оптимальний час вилучення, залишок цільового компонента в шроті, а також ефективність апаратурного оформлення процесу. Результати дослідів узагальнено у функціональних координатах коефіцієнта масовіддачі від критерія Рейнольдса, що віддзеркалюють вплив на зовнішній масообмін турбулентних пульсуючих струменів, генерованих переточними елементами вібротранспортувальних пристроїв. Експериментально встановлено гідродинамічний режим роботи апарата, що забезпечує стрімке зростання коефіцієнта масовіддачі, стабілізуючись на певному рівні, внаслідок зниження умов екранування часток сировини між собою. Математичний опис зовнішнього масообміну в умовах нестаціонарного перенесення речовини при віброекстрагуванні отримано у вигляді рівнянь для розрахунку поточної концентрації цільового компонента та мінімального часу досягнення рівноважного стану процесу, які можливо використовувати при конструюванні й оптимізації твердофазових екстракторів. The influence of regime parameters of the process of continuous vibroextraction on the kinetics of individual stages of extraction of the target components from raw materials of plant origin ihas ben presented. It has been shown that for continuous process external mass transfer is affected not only by the intensity of oscillations, but also by the depth of interaction of individual pulsating flows, which are generated simultaneously by the transport and filter elements of the plates, which simultaneously carry out counter-current phase separation. Low-frequency mechanical oscillations realize the intense movement of particles in the volume of the apparatus, as well as contribute to a sharp increase in the velocity of each particle relative to the extractant, which, in turn, leads to an increase in the specific active surface of interphase contact and increase the speed of convective diffusion, regardless of the degree of subtraction. The availability of information on kinetic coefficients and their change during the process, depending on the hydrodynamic conditions and technological parameters, provides an opportunity to determine the optimal extraction time, the remainder of the target component in the meal, as well as the efficiency of the process design. The results of the experiments are summarized in the functional coordinates of the mass transfer coefficient of the Reynolds criterion, which reflect the influence on the external mass transfer of turbulent pulsating flows generated by the transverse elements of the vibrating transport devices. The hydrodynamic mode of operation of the device is experimentally established, which provides a rapid growth of the mass transfer coefficient, stabilizing at a certain level, due to the decrease in the screening conditions of the particles of raw materials among themselves. The mathematical description of the external mass transfer under conditions of non-stationary transfer of a substance during vibration extraction is obtained in the form of equations for calculating the current concentration of the target component and the minimum time to reach the equilibrium state of the process, which can be used in the design and optimization of solid-phase extractors.Документ Синтез активованих змішувачів потоків(2019) Соколенко, Анатолій Іванович; Максименко, Ірина Фаддеївна; Костюк, Володимир СтепановичУ статті досліджено особливості синтезу активованих змішувачів потоків у поєднанні з вирішенням задач їх транспортування. Як важливий напрям активації запропоновано створення локальних систем з високим рівнем турбулентності за рахунок кінетичної енергії потоків і створення силових впливів у формі змінного тиску. Останній є наслідком генерування змінних кінематичних параметрів, що відповідають геометрії трубопроводів зі змінними площами поперечних перерізів. В основу обраного напряму синтезу активованих систем покладено можливості обчислювальної гідродинаміки (ОГД) на балансі підходів фізики, гідродинаміки й математики з дотриманням законів збереження маси, імпульсів силових впливів та енергії, що мало форму методів скінченних елементів (МСЕ) і скінченних об ’ємів (МСО). The article deals with the features of the synthesis of activated flow mixers in combination with the solution of problems of their transportation. An important area of activation is the creation of local systems with a high level of turbulence due to the kinetic energy of the flows and the creation of force influences in the form of alternating pressure. The latter is a consequence of the generation of variable kinematic parameters corresponding to the geometry of pipelines with variable cross-sectional areas. The basis of the chosen direction of synthesis of activated systems is based on the possibilities of computational Fluid Dynamics (CFD) on the balance of approaches of physics, hydrodynamics and mathematics with reference to the laws of conservation of mass, impulses of force influences and energy. Referring to the latter took the form of finite element methods (FEM) and finite volumes (FVM).Документ Динамічні параметри процесів анаеробного бродіння(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Максименко, Ірина Фаддеївна; Степанець, Олег ІвановичУ статті наведено результати досліджень впливів співвідношень геометричних параметрів рідинної і газової фаз на динаміку параметрів анаеробного бродіння, що дає змогу оцінювати перспективи використання внутрішніх енергетичних ресурсів, удосконалення і створення нових технологій. У дослідженні використовувалися феноменологічні узагальнення теоретичних положень, що відповідають законам Архімеда, Генрі, Паскаля і принципу суперпозиції для визначення рушійних факторів і факторів опору в процесах сатурації та десатурації культуральних середовищ. На основі матеріального балансу доведена можливість оцінки співвідношень двох матеріальних потоків синтезованого в процесах анаеробного бродіння СО2. Перший з них стосується розчиненого в рідинній фазі діоксиду вуглецю, а другий формується в герметизованому надрідинному об’ємі. Взаємозв’язок між тиском газової фази в надрідинному об’ємі і кількістю розчиненого СО2 відповідає закону Генрі, якому також відповідає розчинність, пов’язана з гідростатичним тиском. Показано математичні формалізації у відображенні тисків та впливів на них співвідношень геометричних параметрів, результати розрахунків і їхні графічні інтерпретації, які підтверджують можливість перерозподілу між вказаними потоками СО2. Останнє є підґрунтям створення енергетичного потенціалу розчиненого СО2 в рідинній фазі й одночасного обмеження енергетичного потенціалу в газовій фазі надрідинного об’єму. Запропоновані математичні моделі, пов’язані з динамікою зменшення концентрацій розчинених цукрів, стосуються самопливних процесів бродіння і дають змогу перейти до оцінок енергетичних потенціалів циркуляційних контурів. Енергетичний потенціал останніх у формі тисків СО2 пропонується використовувати в режимах десатурації з подальшимм переведенням рідинної фази в ненасичений стан за рахунок примусового збільшення тиску в газовій фазі для активації процесів бродіння зі зменшенням опору масопередачі на границі поділу поверхонь дріжджових клітин і рідинної фази. The article presents the results of investigations of the influence of the relations of geometric parameters of the liquid and gas phases on the dynamics of parameters of anaerobic fermentation. It allows to assess the prospects of using internal energy resources, improving and creating new technologies. Phenomenological generalizations of theoretical positions that are in accordance with the laws of Archimedes, Henry, Pascal and the principle of superposition were used in the study for determining the motive factors and factors of resistance in the processes of saturation and desaturation of culture media. On the basis of the material balance, the possibility of evaluating the relations of the two material flows of CO2 synthesized in the process of anaerobic fermentation is shown. The first one relates to the dissolved carbon dioxide in the liquid phase, and the second one is formed in a sealed, ingenious volume. The relationship between the pressure of the gas phase in the ingenious volume and the amount of dissolved CO2 corresponds to Henry’s law, as well as the solubility associated with hydrostatic pressure. The mathematical formalisations in the reflection of the pressures and influences on them of the relations of geometric parameters, the results of calculations and their graphical interpretations, from which there is a noticeable and important possibility of redistribution between the specified flows of CO2 are shown. The latter is the basis for creating the energy potential of dissolved CO2 in the liquid phase and simultaneously limiting the energy potential in the gas phase of the ingenious volume. The proposed mathematical models, related to the dynamics of reducing the concentrations of dissolved sugars relate to self-priming fermentation processes and allow us to move to estimating the energy potentials of circulatory circuits. It is shown that the energy potential of the latter in the form of CO2 pressures is proposed to be used in desaturation modes with the subsequent transfer of the liquid phase to the unsaturated state due to the forced increase of pressure in the gas phase to activate fermentation processes with a decrease in the mass transfer resistance at the interface between the surfaces of the yeast cells and the liquid phase.Документ Динаміка перехідних процесів у системах анаеробного бродіння(2017) Шевченко, Олександр Юхимович; Соколенко, Анатолій Іванович; Степанець, Олег Іванович; Бойко, Олексій Олегович; Вінніченко, ІннаУ статті викладено результати феноменологічного аналізу перебігу сукупності процесів в умовах анаеробного бродіння, розглянуто відмінності, що супроводжують їх у пивоварінні і спиртовій галузях. Виконано оцінку енергетичних потенціалів, запропоновано рекомендації щодо їх використання. Вперше сформульовано положення про формування потенціалу газорідинного середовища, що виникає в результаті синтезу СО2 і утворення диспергованої газової фази, а також вказано на існування висотного градієнта по насиченню рідинної фази на СО2 за рахунок гідростатичного тиску. Наведено відповідні розрахункові дані. The article presents the results of the phenomenological analysis of the flow of aggregate processes under conditions of anaerobic fermentation, examines the differences that accompany them in the brewing and alcohol industries. The estimation of energy potentials is carried out, recommendations of their use are offered. Firstly,it is formulated the position on the formation of the gas-liquid medium formed as a result of synthesis of CO2 and the formation of a dispersed gas phase. It is indicated on the existence of the high-altitude gradient for saturation of the liquid phase on СО2 because of the expense of hydrostatic pressure. The estimated data are also provided.Документ Визначення гідродинамічних характеристик роботи масообмінних колонних апаратів в циклічному режимі(2019) Булій, Юрій Володимирович; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій ВолодимировичЗагальні методи розрахунку меж гідродинамічних режимів роботи провальних тарілок в циклічному режимі відсутні. Тому при проектуванні таких тарілчастих колонних апаратів розрахунковим шляхом необхідною умовою є визначення швидкості пари, що відповідає нижній і верхній межі роботи тарілки, і робочої швидкості пари у вільному перерізі колони та в щілинах контактних пристроїв. Для підвищення ефективності масообміну колонні апарати оснащують провальними тарілками. Відсутність зливних пристроїв спрощує їх конструкцію, дозволяє збільшити робочу площу на 15-30 % і підвищити продуктивність апаратів в 1,5-2 рази. Недоліком їх роботи є недостатній проміжок часу контакту пари і рідини та відсутність методів визначення гранично допустимих значень швидкості пари в їх отворах.Документ Технологія циклічної ректифікації в колонних масообмінних апаратах з барботажно-провальними тарілками(2019) Булій, Юрій Володимирович; Куц, Анатолій МихайловичЗапропонована технологія циклічної ректифікації, яка передбачає здійснення контрольованих циклів затримки рідини на полотнах провальних тарілок та її періодичний перелив через всі отвори з верхніх тарілок на нижні завдяки миттєвій зміні швидкості пари. В період масообміну рухомий клапан закриває переливний отвір, тарілка є непровальною або барботажною. В момент відкривання переливного отвору швидкість пари в барботажних отворах стає нижчою за критичну, за якої рідина утримується на полотні, і відбувається її «провал» на нижче розташовану тарілку. В цей період циклу тарілка стає провальною. Зміна швидкості пари в отворах контактних пристроїв відбувається завдяки зміні вільного перерізу тарілок в заданому діапазоні значень. Cyclic rectification technology is proposed, which provides for controlled cycles of fluid retention on canvas failure plates and its periodic overflow through all openings from the upper plates to the lower due to the instantaneous change of steam velocity. In the period of mass transfer, the movable valve closes the overflow opening, the dish is not broken or bubbling. At the moment of opening of the overflow opening, the velocity of the vapor in the bubbling openings becomes lower than the critical one, during which the liquid is retained on the canvas, and its "failure" occurs on the lower plate. During this period of the cycle the plate becomes a failure. Changing the speed of steam in the openings of the contact devices is due to the change in the free cross-section of the plates in a given range of values.Документ Визначення гідродинамічних режимів роботи провальних тарілок в масообмінних колонних апаратах циклічної дії(2019) Булій, Юрій Володимирович; Ободович, Олександр МиколайовичДля підвищення ефективності масообміну колонні апарати оснащують провальними тарілками. Відсутність зливних пристроїв спрощує їх конструкцію, дозволяє збільшити робочу площу на 15-30 % і підвищити продуктивність апаратів в 1,5-2 рази. Недоліком їх роботи є недостатній проміжок часу контакту пари і рідини та відсутність методів визначення гранично допустимих значень швидкості пари в їх отворах. В ході досліджень були визначені гранично допустимі значення швидкості пари у вільному перерізі колони (Vлін) та в барботажних отворах (Vотв), при яких рідина утримується на тарілці, і не відбувається бризковиніс. To increase the efficiency of mass transfer colonies equipped with drowning plates. The lack of drainage devices simplifies their design, allows you to increase the working area by 15-30% and increase the productivity of the devices in 1,5-2 times. The disadvantage of their work is the lack of time span of steam and liquid contact and the lack of methods for determining the maximum allowable values of steam velocity in their holes. In the course of the studies, maximum permissible values of steam velocity were determined in the free section of the column (Vlin) and in the bubbling openings (Votv), in which the fluid is retained on the plate and no splashes occur.