AHUJA S. — 2015 г.

Different approaches suggested for the treatment of nonlinear systems subjected to singular inputs are either approximate or difficult to apply. In this paper, discontinuity analysis is used for this treatment, and is found to represent a good compromise between accuracy and ease of applicability. An example of non-isothermal CSTR representing nonlinear lumped-parameter chemical engineering systems is considered for the treatment. In the treatment, the integration of a model is carried out across the time of jump discontinuity by including singularity in the cause. This allows a priori estimation of initial conditions. The estimated initial conditions are then used for the initialization of the numerical solution of the model, whose singular input variables are set at their pre-initial values. The accuracy of the procedure in providing a reliable estimation of the system behavior is quantified by comparison with the numerical solutions initialized through the application of physical balances to the initial effects of singularity on the system, and with the numerical solutions obtained through pulse approximation for impulse. The procedure has simple and uniform applicability in comparison to the application of physical balances, and is substantially accurate than the commonly used pulse approximation method.

BAZHIROV Т.S., BAZHIROVA K.N., DORMESHKIN О.B., TOLTEBAYEVA Z.D., ZHANTASOV K.Т. — 2015 г.

The paper considers issues of mechanical activation of phosphate fines, low-grade by its chemical composition and off-grade by its grain fineness mineral raw material. Results of the research showed that increase in the content of soluble form of Р2О5 is more than in three times, from 17.61 to 53.15%. Specific surface of the activated phosphate fines increases from 0.25 to 0.86 m2/g. The activation increases degree of dispersion and changes morphology of the phosphate fines disperse particles.

DITL P., PESAVA V., SULC R. — 2015 г.

A simple method for estimating the local turbulent energy dissipation rate for a non-isotropic state is proposed. The proposed method is based on an estimation of the isotropic dissipation rate under the assumption of local isotropy, which is subsequently corrected for the actual conditions. The level of anisotropy is characterized by the fluctuation velocity components. The isotropic dissipation rates are obtained by energy spectrum function fitting. A data block averaging technique is used to smooth the spectrum. The effect of the data number within block on the calculated turbulent energy dissipation rate is taken into account. The proposed method has been tested on data obtained by a 2-D time-resolved PIV method. The effect of the spatial resolution of PIV on the estimation of the dissipation rate is also taken into account, using the correction proposed by Delafosse et al. (2011). The estimate of the local turbulent energy dissipation was found to be the same irrespective of the fluctuation velocity component that was taken for calculating the energy spectrum. This accords with the scalar character of the dissipation rate. The method also enables an estimate to be made of the integral length scale components.

NOROUZI M., SEDAGHAT M.H., SHAHMARDAN M.M. — 2015 г.

In this paper, instability in the creeping viscoelastic flow between the rotating cylinders is investigated numerically. Due to the low speed of flow field, the second order fluid (SOF) model is used as the constitutive equation and the governing equations are solved by a second order finite difference method based on the artificial compressibility algorithm in a staggered mesh. The effects of normal stress differences on the flow stability are investigated for a wide range of gap ratios. Unlike the previous studies, the origin and mechanism of flow instability resulted from normal stress differences are investigated in detail. Numerical results indicate that the hoop stress and radial-normal stress components are appeared in viscoelastic flows between the rotating cylinders and they have an important role on the flow stability.

PETUKHOV A.N., VOROTYNTSEV A.V., VOROTYNTSEV I.V., VOROTYNTSEV V.M. — 2015 г.

There are several challenges of automobile industry development. One of the most evident ways is the reducing car weight by using polymeric materials for the construction of the main vehicles components. The paper considers the model to calculate the permeability of the vapour components by diffusion and solution through the polymer material. The time of the stationary state is determined. The theory was examined by the experimental study on the example of nitrogen permeation through polytetrafluoroethylene. The experimental results are in satisfactory agreement with the calculations. The diffusion coefficients based on the structure of the polymer were examined. In case of non-experimental data evaluation it can be performed by numerical methods.

БАРАНОВ Д.А., ГОРШКОВ А.С., НОВОЖИЛОВ В.Н. — 2015 г.

Экспериментально изучены процессы абсорбции водой трех различных газов (гелий, кислород, фреон-12) в лабораторных условиях. Короткие стеклянные трубы имели диаметр 12.4 мм. Для исключения диффузионного сопротивления в газовой фазе использовали однокомпонентные газы, а не смеси газов. Плотность орошения периметра труб (0.1–0.8 см2) соответствовала пленочному режиму течения, при котором отсутствует брызгоунос. При обработке результатов безразмерную среднюю концентрацию представляли как функцию параметра продольной координаты = Оценка в терминах двухпленочной модели массопередачи показала, что коэффициент массоотдачи в жидкой фазе не остается постоянным, а уменьшается вдоль трубы. Предложен метод расчета, основанный на результатах теоретического решения задачи о диффузии в ламинарной пленке при восходящем прямотоке.

БЫКОВ В.И., СЕРАФИМОВ Л.А., ЦЫБЕНОВА С.Б. — 2015 г.

На основе параметрического анализа классической модели теории химических реакторов – модели проточного реактора идеального смешения определены условия возникновения аварийных пусковых режимов. Для экзотермической реакции первого порядка даны результаты анализа локальных бифуркаций стационарных состояний. Выявлены условия монотонного и немонотонного пускового режима. Показано, что при определенном сочетании теплофизических и кинетических параметров переходной режим из некоторых начальных данных в стационарное состояние может происходить со значительным динамическим забросом.

ЗАПОРОЖЕЦ Е.П., ШОСТАК Н.А. — 2015 г.

В настоящей статье предлагается адсорбционно-энергетическая модель кинетики образования гидратов в системах газ–вода (жидкость, лед) и их диссоциации. Она основана на представлениях о процессе адсорбции газа в гидрате, его состоянии в кристаллической решетке, энергиях выделяемых при образовании гидрата, и поглощаемых при его диссоциации. В модели учитываются метастабильные состояния газового гидрата (эффекты консервации и самоконсервации) при его диссоциации. С ее помощью возможно решение комплекса практических задач в широком диапазоне термобарических параметров и с учетом факторов, влияющих на кинетику образования и диссоциации гидратов.

ДАВЛЕТШИН А.Р., ИМАШЕВ У.Б., ТЕЛЯШЕВ Э.Г., УДАЛОВА Е.А., ФАЙЗРАХМАНОВ И.С., ШИРИЯЗДАНОВ Р.Р. — 2015 г.

Методом механосинтеза получен гибридный катализатор на основе пиллар-глин и анион-модифицированного оксида вольфрама. Исследованы основные физико-химические и физико-механические характеристики полученного катализатора. Изучен процесс алкилирования изобутана алифатическими спиртами С2 С4 (биоспиртами). Предложен вероятностный механизм реакции, совмещающий стадии дегидратации спирта, алкилирования и олигомеризации в единый процесс.

КОСТАНЯН А.Е. — 2015 г.

Разработана математическая модель трехстадийного циклического процесса противоточной экстракции. Каждый цикл состоит из двух полупериодов: 1) полупериод движения потока фазы первого растворителя; 2) полупериод движения потока фазы второго растворителя. Первый полупериод состоит из двух стадий: стадия подачи питания (первый растворитель, содержащий исходную смесь компонентов) и стадия подачи первого растворителя (без исходной смеси). Получены аналитические зависимости, описывающие профили концентраций в каскаде равновесных ступеней на всех трех стадиях процесса для каждого цикла и изменение концентраций в выходящих потоках фаз рафината и экстракта. Проведен анализ влияния режимных параметров на эффективность процесса разделения бинарной смеси.

КАПУСТИН Е.С., КЛАДИТИ C.Ю., КОЛЕСНИКОВ В.А., КУЗНЕЦОВ В.В. — 2015 г.

Методом анодной электрокристаллизации получены оксиды p-элементов: таллия и свинца, допированные соединениями Mo(VI). Показано, что в отличие от смешанных оксидов марганца и молибдена (Mn1 - xMoxO2 + x · nh3O), получаемых электроосаждением, анодные осадки на основе оксидов таллия и свинца включают в себя лишь относительно небольшое количество соединений молибдена (до 2 ат. %). Воздействие молибдат-ионов на процесс электрокристаллизации оксидов таллия наиболее сильно проявляется в области потенциалов формирования трехмерного фазового осадка. При электроосаждении диоксида свинца введение соединений Mo(VI) в состав раствора вызывает образование осадков со значительно большей, по сравнению с индивидуальным PbO2, удельной площадью поверхности. На электродах с активным слоем из оксидов свинца(IV), допированных соединениями молибдена, происходит существенное снижение величины анодной поляризации при электролизе кислых сред по сравнению с диоксидосвинцовыми анодами.

АМАНБАЕВ Т.Р. — 2015 г.

Рассмотрена задача о движении крупной частицы в суспензии мелких (броуновских) частиц в гравитационном поле. Проанализировано влияние концентрации мелкой фракции на установившуюся скорость крупной частицы. Построена диаграмма, изображающая характерные области различного поведения крупной частицы в суспензии. Отдельно рассмотрен случай движения крупной частицы в суспензии с неоднородным распределением мелких частиц по высоте. Показано, что в этом случае крупные частицы собираются на некоторой высоте, зависящей от определяющих параметров задачи.

АКЕНТЬЕВ А.В., КУЗНЕЦОВ В.М., ТОЙККА А.М. — 2015 г.

Методом пластинки Вильгельми получены изотермы поверхностного натяжения водных растворов этилового, пропилового, изопропилового и бутилового спирта с нанесенными на их поверхность пленками раствора комплекса полистиролсульфоната натрия/бромида додецилтриметиламмония. Определены условия образования пленок с предельной концентрацией комплекса. Эти пленки уменьшают испарение водно-спиртовых растворов и демонстрируют селективные свойства, снижая содержание спирта в паре на 2–5%.

ЖДАНОВ В.М., РОЛДУГИН В.И., ШАЛЫГИН М.Г. — 2015 г.

Рассмотрено течение газа через бислойную пористую мембрану, в одном из слоев которой протекает поверхностная химическая реакция. Принимается, что реакционный (каталитический) слой является тонкодисперсным и течение в нем осуществляется в кнудсеновском режиме. Режим течения в грубодисперсном несущем слое предполагается гидродинамическим. Исследована асимметрия каталитических свойств мембраны – зависимость конверсии реагирующего газа от ориентации мембраны по отношению к потоку. Показано, что для обратимой и необратимой реакций конверсия при одинаковой скорости подачи реагента существенным образом зависит от ориентации мембраны, при этом для обратимой реакции возможна инверсия эффекта асимметрии при изменении параметров системы.

БУКИН А.Н., МАРУНИЧ С.А., ПАК Ю.С., РОЗЕНКЕВИЧ М.Б., СЕЛИВАНЕНКО И.Л., СУМЧЕНКО А.С., ТХЕТ МЬЮ АУНГ — 2015 г.

Приведены результаты сравнительного исследования влияния способа предварительной подготовки регулярной насадки (насадка Зульцер CY-типа и рулонная ленточно-винтовая насадка) на эффективность массообмена при изотопном обмене водорода в процессах ректификации воды и ее фазового изотопного обмена (ФИО). Последний процесс используется для удаления паров тритированной воды из газов и его отличие от ректификации заключается в том, что плотность орошения насадки водой в 50–150 раз меньше при прочих сопоставимых условиях проведения процесса. Это различие приводит к тому, что для насадок, изготовленных из нержавеющей стали, отношение коэффициентов массопередачи для двух крайних случаев – ее предварительного затопления водой или запуска колонны с сухой насадкой – составляет около 50 для ФИО и 2 для ректификации. Использование для процесса ФИО насадки Зульцер CY-типа, изготовленной из оксидированной меди, приводит к тому, что это отношение для процесса ФИО становится одинаковым с процессом ректификации. На основании полученных результатов даны рекомендации для оптимизации запуска колонн ФИО.

БРОДСКИЙ В.А., ИЛЬИН В.И., КОЛЕСНИКОВ В.А. — 2015 г.

Установлено, что введение в растворы, содержащие ионы цветных металлов, ионов CO , PO и S2 в качестве осадителей приводит к снижению в 1.5–2 раза значений среднего гидродинамического диаметра частиц дисперсной фазы dav по сравнению с растворами, содержащими в качестве осадителя ионы OH-. При этом электрокинетический потенциал частиц сдвигается в область более отрицательных значений: –(25–55) мВ для фосфатов и сульфидов металлов. Введение в растворы флокулянтов приводит к укрупнению частиц в 1.5–3 раза в зависимости от типа флокулянта и природы дисперсной фазы. В отсутствие флокулянтов наиболее эффективно извлекаются частицы с размером 30–70 мкм и зарядом до –15 мВ. Отмечено, что частицы с высоким отрицательным зарядом поверхности не склонны к эффективной коагуляции, что отрицательно сказывается на процессе электрофлотационного извлечения. В этом случае наиболее эффективно применение флокулянта катионного типа, в присутствии которого происходит сдвиг значений -потенциала в более положительную область, что обеспечивает повышение эффективности электрофлотационного процесса в 1.5–2 раза, степень извлечения дисперсной фазы достигает 98%.

МАВЛЕТКУЛОВА П.О., СЕРАФИМОВ Л.А., ЧЕЛЮСКИНА Т.В. — 2015 г.

Рассмотрен общий подход к синтезу полного множества вариантов технологических схем ректификации многокомпонентных зеотропных смесей с построением обобщенных графов разделения и анализом всех промежуточных фракций. Подход реализован для ректификации конкретных зеотропных четырехкомпонентных смесей разного состава. В каждом из 60-ти исследованных случаев получена оптимальная схема ректификации. Установлено, что при малой компонентности разделяемой смеси концепция динамического программирования не может быть использована, так как часть колонн оптимальной технологической схемы могут функционировать не оптимально, что согласуется с теорией больших систем.

ЮДАЕВ В.Ф. — 2015 г.

Рассмотрена кавитация в камере роторных аппаратов с модуляцией потока. Предложено определение границ докавитационного и кавитационного, кавитационного и суперкавитационного режимов работы аппарата с возбуждением импульсной кавитации как основного фактора интенсификации технологических процессов. Приведены экспериментальные зависимости: критического значения числа кавитации от избыточного давления жидкости в камере роторного аппарата при его увеличении и уменьшении, что позволило обнаружить незначительный гистерезис критического значения числа кавитации; амплитуды первого кавитационного импульса давления от величины обобщенного числа кавитации при различных скоростях перекрывания модулятора роторного аппарата и температурах воды (до 99°C) при ее течении через одно отверстие статора; давления интегрального кавитационного шума от избыточного давления жидкости в камере до 2 МПа модифицированного роторного аппарата при постоянных объемных расходах жидкости через аппарат до 27 м3/ч.

ДЕСЯТОВ А.В., КОЛЕСНИКОВ А.В., КОЛЕСНИКОВ В.А., КРУЧИНИНА Н.Е., ЛАНДЫРЕВ А.М. — 2015 г.

Оригинальный метод удаления бора при обратноосмотическом опреснении специально разработан применительно к условиям Азовского, Каспийского и Черного морей. Экспериментально определены зависимости между селективностью мембран различных типов и параметрами морской воды (температура, рН, исходная концентрация бора и т.п.). На основе результатов экспериментальных исследований разработана энергетически и экономически эффективная двухступенчатая схема обратноосмотического опреснения с использованием низконапорных мембран.

БАБАК В.Н. — 2015 г.

Исследованы гидродинамика и двухфазный массообмен в насадочных пленочных устройствах при ламинарном течении газа и жидкости в режиме прямотока. Решение задачи переноса массы получено приближенным методом Галеркина. В качестве определяющих параметров выбраны два известных фактора абсорбции. Аналитическое решение найдено в ограниченной области абсорбционной плоскости. За пределами этой области решения упрощаются и безразмерные потоки массы становятся однопараметрическими функциями длины. В частности, найдены условия, при которых сопротивление массообмену сосредоточено в той или иной фазе, а соответствующие потоки перестают зависеть от абсорбционных факторов.

БАРАБАШ В.М., БЕГИЧЕВ В.И., БЕЛЕВИЦКАЯ М.А., СМИРНОВ Н.Н. — 2007 г.

Проанализированы наиболее значительные результаты теории и практики процессов перемешивания в жидких средах, в том числе полученные за последнее десятилетие. Сформулированы некоторые актуальные вопросы дальнейшего развития научных и прикладных задач.

КУЛОВ Н.Н., МЯСНИКОВ С.К., УТЕШИНСКИЙ А.Д. — 2007 г.

Исследованы характерные особенности массообмена при разделении трехкомпонентных органических смесей двух типов и различного состава в противоточной кристаллизационной колонне. В смеси первого типа все компоненты образуют между собой непрерывные ряды твердых растворов, а в смесях второго типа – только одна пара компонентов. Экспериментально изучено распределение температуры и концентрации по высоте модернизированной колонны в пусковой период и в стационарном режиме работы. Установлено, что при разделении смеси первого типа профиль концентрации компонента с промежуточной температурой плавления имеет экстремальный вид. Смеси второго типа ведут себя как псевдобинарные, если кристаллизация проходит в поле компонента, образующего с двумя другими простые эвтектики. Сопоставлены результаты разделения тройных и бинарных смесей из тех же компонентов. Показана возможность повышения степени разделения бинарных смесей с твердыми растворами за счет целенаправленного введения третьего компонента.

СМИРНОВ А.И. — 2007 г.

Проведен химико-термодинамический анализ процессов в пространственно однородных многокомпонентных смесях химически реагирующих газов для условий открытых неадиабатических систем, а именно, с подводом тепла, вещества и внешней механической работы. Показано, что в каждой точке траектории можно построить присоединенную область возможных состояний, позволяющую описать развитие самопроизвольного химического процесса, и что скорости реакций в этих точках и при внешних условиях общего типа определяются теми же закономерностями, что и для изолированной или изобарно-адиабатической закрытой систем.

ПОКУСАЕВ Б.Г. — 2007 г.

Изучена роль взвешенных или неподвижных твердых частиц на процессы межфазного тепло- и массообмена в газо(паро)жидкостных средах снарядной и пузырьковой структур в условиях акустических и волновых возмущений. Приведены результаты измерений полей скоростей газовых включений в водонасыщенных зернистых слоях, демонстрирующие возможности визуализации непрозрачных трехфазных сред методом иммерсионной томографии.

АЛЕКСАНЯН Г.Г., БЕРЛИН АЛ. АЛ., КОНОПЛЕВ А.А., РЫТОВ Б.Л. — 2007 г.

Предложен метод обработки экспериментальных данных по теплообмену, интенсифицированному глубоким профилированием, позволяющий получить функцию интенсификации теплоотдачи в зависимости от локальных значений чисел Рейнольдса и Прандтля.

БОЙКО В.Ф., ГОСТИЩЕВ В.В., КЛИМОВА Л.А. — 2007 г.

На основе системного подхода получено дифференциальное уравнение квазиравновесия порошкового материала в восходящем потоке жидкости. Частное решение дифференциального уравнения показано на примере отмыва металлического вольфрама, полученного из расплава растворимой соли карбоната калия.

КОНДРАТЬЕВ А.С., НАУМОВА Е.А. — 2007 г.

Предложен метод расчета скорости осаждения бимодальной смеси частиц произвольной формы, использующий понятие эффективного диаметра частиц, характеризующего ее поверхность, объем и миделевое сечение, и учитывающий контактное взаимодействие частиц различных классов за счет их ударений между собой. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными по осаждению бимодальных смесей частиц известняка произвольной формы.

ЕРЕМИН С.А., КАФИАТУЛЛИН Р.А., САГАДЕЕВ Е.В. — 2007 г.

С помощью аддитивной схемы, основанной на химическом строении соединений, рассчитаны теплоты сгорания углеводородов ряда ацетилена.

БОРИСЕВИЧ В.Д., ЛИТВИН Ю.В., СУЛАБЕРИДЗЕ Г.А. — 2007 г.

На примере разделения изотопов кадмия в виде металлоорганического соединения диметила кадмия рассмотрены возможности расчетно-теоретических исследований изотопно-селективного массопереноса в центробежном каскаде постоянной ширины при потерях рабочего вещества.

СЕРАФИМОВ Л.А., ФРОЛКОВА А.В., ЧЕЛЮСКИНА Т.В. — 2007 г.

Выявлены полные условия выполнимости первого закона Коновалова в многокомпонентных идеальных смесях.

ДАНИЛОВ Р.Ю., ПЕТЛЮК Ф.Б., СЕРАФИМОВ Л.А. — 2007 г.

Предложен общий алгоритм расчета минимальной флегмы в простых ректификационных колоннах при разделении многокомпонентных идеальных и неидеальных (в том числе азеотропных) гомогенных смесей. Алгоритм охватывает различные варианты разделения: прямой, обратный, промежуточные, с одним распределяющимся компонентом. Алгоритм является строгим, создан на основе геометрической теории ректификации и позволяет учитывать особый характер поведения неидеальных смесей: наличие тангенциального пинча, необходимость использования неадиабатических колонн.

ГАБ А.И., МАЛЫШЕВ В.В. — 2007 г.

Определена область потенциалов, в которой фаза сплава кобальт–вольфрам селективно растворяется в растворах фосфорной кислоты с образованием растворимых соединений этих металлов, а фаза карбида вольфрама остается в осадке. Показано, что вольфрамовые руды и концентраты разлагаются при температуре 1050–1100°С в расплавах хлорид натрия–метасиликат натрия, образуя две несмешивающиеся фазы: галогенидно-вольфраматную, содержащую 96–99%, и силикатную, содержащую свыше 90% рудных составляющих.

АГЕЕВА Ю.С., ГОРИЧЕВ И.Г., ИЗОТОВ А.Д., МАРТЫНОВА Т.В., ПИЧУГИНА Н.М. — 2007 г.

Разработаны методики определения констант кислотно-основных равновесий на границе раздела оксид никеля/электролит, основанные на использовании принципов потенциометрического титрования, методов “присыпания” и зависимости электрокинетического потенциала от pH. Установлена корреляция значений констант между различными методами.

2007

АНОХИНА Е.А., МОРГУНОВ А.В., ТИМОШЕНКО А.В. — 2007 г.

На основе ранее предложенных методов синтеза технологических схем ректификации зеотропных смесей и экстрактивной ректификации трехкомпонентных смесей из двухотборных колонн разработан метод синтеза схем экстрактивной ректификации с частично связанными тепловыми и материальными потоками. На примере ректификации азеотропных смесей со сложным портретом парожидкостного равновесия проиллюстрирован анализ работоспособности синтезируемых при помощи этого метода схем.

КРАВЧЕНКО С.В., РЕШЕТОВ С.А. — 2007 г.

АФАШАГОВА З.Х., БУРЯ А.И., ЗАИКОВ Г.Е., КОЗЛОВ Г.В. — 2007 г.

Показано, что теоретические модели, разработанные для трактовки микротвердости гомогенных твердых тел не дают адекватного описания этой характеристики для полимерных дисперсно-наполненных нанокомпозитов. Такое описание можно получить в рамках предложенной для гетерофазных материалов модели, которая учитывает степень заполнения полимерной матрицы наночастицами наполнителя, покрытых межфазным слоем.

МАЛЫШЕВ В.В. — 2007 г.

Рассмотрены и обобщены сведения по химиии и электрохимии молибдена в ионных расплавах. Обсуждены и систематизированы данные по электродным потенциалам, химическим реакциям с участием соединений молибдена, механизмам электровосстановления металла и его электроосаждению в виде различных форм катодных осадков.

ГУМНИЦКИЙ Я.М., ДЕРЕЙКО К.О. — 2007 г.

Приведен теоретический анализ кинетики хемосорбционного поглощения диоксида серы известняковой суспензией и разработана его математическая модель, на основании которой теоретически определена степень очистки газа. Показано, что степень очистки газа существенно увеличивается при хемосорбции суспензией твердого поглотителя по сравнению с физической абсорбцией и возрастает с увеличением массы твердого хемосорбента в растворе и степени измельчения твердых частиц.

ДИМОВ С.В., КУЗНЕЦОВ В.В., РУДИНА Н.А., СИПАТРОВ А.Г., ХАСИН А.А. — 2007 г.

Экспериментально исследована зависимость электро- и теплопроводности пористых композитных материалов, содержащих металлический компонент (медь), от его объемного содержания. Из результатов измерения теплопроводности изготовленных по описанной технологии образцов следует, что теплопроводность каталитических монолитов превышает 1 Вт(м К)–1 при содержании меди не менее 15 об. %, что соответствует образованию связного кластера проводящих шаров в случайной засыпке проводящих и непроводящих шаров. Сравнительный анализ теплопроводности и электропроводности композитов показал, что при содержании меди выше 20 об. % теплопроводность по образованному частицами меди перколяционному кластеру является определяющей. При использовании композитных материалов, содержащих каталитически активный компонент, в экзотермических каталитических процессах (синтез Фишера–Тропша, паровая конверсии СО и др.) их высокая теплопроводность является важным преимуществом, которое позволяет уменьшить перепад температуры в пористом композитном слое катализатора. Предложен полуэмпирический расчет теплопроводности композита, который показал удовлетворительное соответствие с экспериментом.

БУРУХИНА Т.Ф., ВИНОКУРОВ Е.Г., КОЛЕСНИКОВ В.А., ФАДИНА С.В. — 2012 г.

Проведен сравнительный анализ изменения одного из показателей ресурсосбережения, а именно, концентрации ионов металлов (Cr, Cu, Ni, Zn, Sn, Cd, Pb, Fe) в составах растворов, предлагаемых и используемых в различные годы для электроосаждения покрытий. Определен количественный концентрационный критерий классификации составов растворов, используемых для электроосаждения металлических покрытий, на ресурсосберегающие (c 0.71 моль/л) и ресурсоемкие (c 0.96 моль/л) составы. Помимо научного интереса, данный материал может оказаться полезен для развития работ по снижению негативного воздействия на окружающую среду гальванических цехов или участков.

ВЕРШИНИН С.В., МАЛЬЦЕВ Г.И. — 2012 г.

Исследована адсорбция фторидных, хлоридных, бромидных и иодидных комплексов алюминия, галлия и индия на границе раздела фаз жидкость–газ, активированной катионным поверхностно-активным веществом – цетилпиридиний хлоридом. Рассчитаны термодинамические константы обмена галогенидных комплексов с ионом хлора и изменения термодинамических функций для ионообменной адсорбции на поверхности всплывающих пузырьков воздуха, активированной катионным поверхностно-активным веществом. Установлено, что избирательность обменной адсорбции возрастает по мере уменьшения величины энергии гидратации анионных комплексов. Показана возможность селективного флотационного выделения галогенидных комплексов галлия и индия из разбавленных растворов.

БУТАКОВ А.А., КОСТИН А.Ю., ШАТУНОВА Е.Н. — 2012 г.

Экспериментально и теоретически исследованы тепловые режимы процесса получения крупноблочных оптически чистых изделий на основе полистирола и полиметилметакрилата (сцинтилляторов, концентраторов света, пулестойких стекол и т.д.). Технологическая схема процесса включает в себя два последовательно соединенных реакционных аппарата: трубчатый реактор фронтальной полимеризации и реактор-формообразователь полунепрерывного действия. В трубчатом реакторе происходит образование форполимера, поступающего в реактор-формообразователь. В процессе заполнения этого реактора полимеризация продолжается в автотермическом тепловом режиме. После заполнения реактор-формообразователь заменяется на аналогичный, а заполненный выдерживается в термостатируемом шкафу для окончательной полимеризации с последующим охлаждением и извлечением изделия.

КЕЛБАЛИЕВ Г.И. — 2012 г.

Теоретически выведены формулы для расчета коэффициентов массообмена между каплей, пузырем и изотропным турбулентным потоком для различных значений чисел Пекле и Рейнольдса. Отмечено, что коэффициенты массоотдачи в основном зависят от характеристик изотропного турбулентного потока (диссипация энергии и масштаб турбулентности, временной масштаб турбулентности), а также от свойств среды и размеров частиц. Приведен ряд практических формул для расчета коэффициентов массоотдачи в турбулентном потоке и проведено их сравнение с экспериментальными данными.

ГАМАЮНОВ Н.И., ГАМАЮНОВ С.Н. — 2012 г.

БОНДАРЬ В.В., БУРУХИНА Т.Ф., ВИНОКУРОВ Е.Г. — 2012 г.

На основе статистического анализа информации о составе растворов для электроосаждения сплавов А–В предложена математическая модель, позволяющая выбрать предпочтительный диапазон общих концентраций лигандов в растворах для электроосаждения сплавов. Прогноз модели подтверждается известными и новыми экспериментальными данными.

ВОСКРЕСЕНСКИЙ Н.М., ГРОМОВ А.П., ОКУНЕВ Б.Н., ХЕЙФЕЦ Л.И. — 2012 г.

Построена математическая модель работы адсорбционной холодильной установки с оребренным металлическим адсорбером на основе рабочей пары вода–композитный сорбент CCB-1K (мезопористый силикагель, модифицированный хлоридом кальция). Численно получены оптимальные времена циклов для гранулированного слоя сорбента и компактного слоя сорбента со связующим. Исследовано влияние температуры нагревателя и температуры конденсатора на коэффициент эффективности и мощность охлаждения установки. Для гранулированного слоя коэффициент эффективности установок такого типа достигает 60%. Для компактного слоя удельная полезная мощность может достигнуть значений 400 Вт/кг. Обсуждены возможные варианты повышения эффективности работы установок с жидким теплоносителем.

АХМАДИЕВ Ф.Г., ГАЛИМОВ Р.А., ФАЗЫЛЗЯНОВ Р.Р. — 2012 г.

Изучена термогидродинамика неизотермического пленочного течения двухфазных сред по проницаемым поверхностям. Уравнения сохранения механики гетерогенных сред записаны и упрощены в ортогональной системе координат для поверхностей произвольной формы с учетом особенностей течения. Задача решается методом поверхностей равных расходов, и проведены численные расчеты.

ГАЛДИНА Д.Д., ДЕРЕВИЧ И.В., ЕРМОЛАЕВ В.С., МОРДКОВИЧ В.З. — 2012 г.

Рассматривается гидродинамика микроканала реакторов нового поколения для синтеза искусственной нефти по методу Фишера–Тропша. Нисходящие потоки жидких и газообразных продуктов синтеза моделируются в приближении кольцевого течения. На основе интегральных уравнений баланса импульса исследовано сопряженное течение газовых и жидких продуктов с учетом капиллярных эффектов и шероховатости стенок микроканала. Предложен метод моделирования случайной внутренней поверхности микроканала, соответствующий способу нанесения частиц катализатора на внутреннюю стенку. При моделировании учитывается изменение состава продуктов синтеза и теплофизических свойств жидкой и газовой фазы по длине микроканала. Построена устойчивая процедура расчета гидродинамических параметров двухфазного течения. Исследовано влияние расхода синтез-газа, степени его конверсии, диаметра микроканала, константы продолжения цепи, температуры и давления на параметры двухфазного течения и аэродинамическое сопротивление газа.

ИСМАИЛОВ Б.Р., СУЛЕЙМЕНОВА Л.А., ХОЛПАНОВ Л.П. — 2012 г.

КИРИЛЛОВ В.А., ШИГАРОВ А.Б. — 2012 г.

На основе результатов математического моделирования сравниваются различные типы и режимы работы трубчатого мембранного реактора парового риформинга метана производительности 0.6 м3/ч. Показано, что для цилиндрической мембраны использование каталитического слоя на основе гофрированных лент пористого никеля вместо зернистого слоя промышленного катализатора (НИАП-18) теоретически может увеличивать выход водорода на 15–18%.

ГОРДЕЕВ Л.С., ГОРДЕЕВА Ю.Л., ИВАШКИН Ю.А. — 2012 г.

Рассмотрены результаты математического моделирования непрерывного биотехнологического процесса получения молочной кислоты. В основу модели положено кинетическое соотношение Людекинга–Пайри, включающее понятия максимальной удельной скорости роста биомассы, максимальной удельной скорости расходования субстрата и образования продукта. Показана возможность существования оптимальных условий по показателю продуктивности по целевому продукту и возможность существования множественности стационарных состояний, обеспечивающих одинаковое значение продуктивности. Описан алгоритм расчета показателей процесса для различных значений концентраций субстрата в поступающем потоке и различных значений величины протока.

ДАНОВ С.М., ОВЧАРОВА А.В., СУЛИМОВ А.В. — 2012 г.

Проведена оценка параметров моделей NRTL и UNIQUAC для системы продуктов синтеза эпихлоргидрина, осуществлено математическое моделирование парожидкостного равновесия в бинарных и трехкомпонентных системах при атмосферном давлении.

ДИК И.Г., ПЫЛЬНИК С.В. — 2012 г.

Разработана модель погружного дискового биофильтра, которая учитывает такие факторы, как кинетика Михаэлиса–Ментен, уровень погружения диска и скорости его вращения. Описаны аэробность переработки субстрата и массообмен между водной средой и биопленкой. В модель включено рассмотрение эрозии биопленки, обтекаемой водой. Учитывается переменность толщины биопленки вдоль радиуса диска. Показаны особенности установления стационарных характеристик при различных режимах запуска биореактора.

ДВОРЕЦКИЙ Д.С., ДВОРЕЦКИЙ С.И., ОСТРОВСКИЙ Г.М., ПОЛЯКОВ Б.Б. — 2012 г.

Описан алгоритм двухэтапной задачи оптимального проектирования промышленных химико-технологических аппаратов, использующий новый подход, когда неопределенность в коэффициентах математического описания и технологических параметрах учитывается в самой постановке задачи проектирования. Характерной особенностью двухэтапных задач оптимального проектирования является возможность подстройки режимных (управляющих) переменных системы управления в зависимости от уточнения (измерения) неопределенных параметров на этапе эксплуатации промышленного аппарата. Разработан алгоритм решения двухэтапной задачи оптимального проектирования технических систем, эффективность которого демонстрируется на примерах промышленных химико-технологических аппаратов: турбулентного трубчатого реактора тонкого органического синтеза, адсорбционного концентратора кислорода и пресс-формы высокотемпературного синтеза твердосплавных материалов.

КАМИНСКИЙ В.А., КУЗНЕЦОВ А.А. — 2012 г.

Представлено решение кинетического уравнения деструкции линейных полимеров при случайном разрыве цепей с использованием непрерывной модели для разных типов молекулярно-массового распределения исходного полимера: монодисперсного, бидисперсного, полидисперсного. Получена зависимость от времени молекулярно-массовых характеристик полимера. Процедура получения решения выполнена с помощью вычислительной системы Maple.

АЛЕКСАНЯН Г.Г., БЕРЛИН А.А., КОНОПЛЕВ А.А., РЫТОВ Б.Л. — 2012 г.

На примере теплообменников типа “труба в трубе” с гладкими и профилированными трубками рассмотрено влияние проходного сечения межтрубного канала на параметры теплообмена при продольном обтекании труб. Показано, что уменьшение проходного сечения может приводить к росту эффективности теплообмена. Утверждается, что оптимизация трубного и межтрубного пространств способна привести к существенному улучшению компактности трубчатых теплообменников.

КОВЕНСКИЙ В.И. — 2012 г.

Предложен приближенный метод решения стационарной задачи о слоевом горении коксового остатка твердого топлива. Метод основан на расщеплении исходной задачи на две – тепловую и химическую. Первая из них представляет собой задачу о гидродинамике и теплопереносе в продуваемом тепловыделяющем зернистом слое. Вторая – задача о химических превращениях смеси реагирующих веществ в заданном температурном поле. Эти вспомогательные задачи объединены в итерационный цикл для согласования их решений. Выполнен расчет модельной задачи о горении коксового остатка фрезерного торфа для прямоточной и противоточной схем организации процесса. Выполнен расчет процесса слоевого сжигания кокса для опубликованных в литературе условий эксперимента. Приведено сравнение результатов расчета с опытными данными, полученными в этих условиях.

АХРЕМЕНКОВ А.А., ЦИРЛИН А.М. — 2012 г.

АЛЕКСАНЯН Г.Г., БЕРЛИН А.А., КОНОПЛЁВ А.А., РЫТОВ Б.Л. — 2012 г.

Предложен метод оценки эффективности интенсификации теплообмена. Экспериментально показано, что интенсификация теплообмена в кожухотрубчатых теплообменниках глубоким профилированием эффективна. Показано также, что эффективность интенсификации теплообмена глубоким профилированием, вопреки существующим представлениям, существенно выше эффективности интенсификации накаткой.

ГОРДЕЕВ Л.С., КОМИССАРОВ Ю.А., ЦЗЯН ЧЖИЦЯН — 2009 г.

Получено аналитическое решение математической модели структуры потока жидкости для системы аэротенк–отстойник с рециклом в виде зависимости среднего времени пребывания в системе и размерной дисперсии от параметров модели – числа Пекле и доли рециркулирующего потока. Предлагается методика определения параметров модели и анализ влияния их на гидродинамику.

АДЕЕНО А.М., АРАБИКЕ Д.С., ОЛАФАДЕХАН О.А. — 2009 г.

Предложена математическая модель процесса гидролиза лактозы с использованием иммобилизованного фермента в трубчатом реакторе. Модель учитывает продольное и радиальное перемешивание реагентов, химическую реакцию и внешнедиффузионное сопротивление переносу массы, но не учитывает внутридиффузионное сопротивление. Проведено упрощение полной модели до модели идеального вытеснения для гидролиза лактозы лактазой в неподвижном слое. Полученные уравнения модели идеального вытеснения решены методом Рунге–Кутта–Гилла с использованием различных видов кинетики процесса гидролиза лактозы. Адекватность модели проверяли по экспериментальным данным, полученным на лабораторной насадочной колонне, в которой бета-галактозидаза Kluyveromyces fragilis была иммобилизована на сферических гранулах хитозана. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными по степени конверсии на выходе из реактора показало, что модель идеального вытеснения, включающая кинетику Михаэлиса–Ментена с ингибированием конкурирующего продукта (галактозы), пригодна для интерпретации экспериментальных данных и моделирования процесса гидролиза лактозы в неподвижном слое, когда сопротивление переносу массы снижается в 34.5 раза.

БАЛДИНА Н.А., ВАСЕКИН Б.В., ГОНЧАРОВ В.А. — 2009 г.

Построена математическая модель процесса выращивания полупроводниковых кристаллов методом Бриджмена. При моделировании известного космического эксперимента исследован характер конвективных течений и их влияние на продольное и поперечное распределение примеси в процессе роста кристалла. В результате численных расчетов показана возможность образования большой поперечной неоднородности распределения примеси, наблюдавшейся в ряде космических экспериментов.

БЛИНИЧЕВ В.Н., МИРОНОВ В.П., МИРОНОВ Е.В. — 2009 г.

На базе фундаментального двухпараметрического уравнения конвективной диффузии с учетом амплитудно-частотных характеристик волновых пакетов разработаны алгоритм и программа расчета движущей силы процесса массопереноса и массовых потоков газовой и жидкой фаз. Составлены алгоритм и программа инженерного расчета процессов физической абсорбции и хемосорбции.

БОЖЕВОЛЬНОВ В.Е., МЕЛИХОВ И.В., СИМОНОВ Е.Ф. — 2009 г.

Знания, накопленные химической технологией, позволяют создать методологию рациональной разработки новых “наукоемких” технологий. Один из вариантов такой методологии предусматривает формулирование принципов и выявление способов исследования, позволяющих сократить путь от появления технологической идеи до ее промышленной реализации. Данный вариант предполагает переход от априорной физико-химической модели явлений, которые привели к технологической идее, к апостериорной модели процессов в промышленных аппаратах, где должны реализоваться эти явления. При таком переходе представляется целесообразным сочетание вычислительного и натурного эксперимента при итерационном расширении интервала условий реализации явлений от лабораторных до промышленных. На продуктивность такого методологического подхода указывает опыт разработки технологии получения лечебного препарата “Остим”.

ИБЯТОВ Р.И., ХОЛПАНОВ Л.П. — 2009 г.

Разработана математическая модель движения многофазной гетерогенной среды по поверхности вращающихся насадок и в гидроциклонах. Учитываются явления расслоения и сгущения среды, а также наличие гидродинамического начального участка течения. Рассмотрено два подхода к решению многофазных гетерогенных сред: континуальный и траекторный. Уравнения сохранения механики гетерогенных сред решены методом поверхностей равных расходов. Приведены результаты численных расчетов течений по внутренней поверхности вращающегося конического ротора и в гидроциклоне.

БАНЗУЛА Ю.Б., КАРЯЗОВ С.В., МИЛЕХИН Ю.М., НОВОШИНЦЕВ А.В., ШРАГЕР Г.Р., ЯКУТЕНОК В.А. — 2009 г.

Проведено моделирование гидродинамического процесса, реализуемого при сливе жидкости из смесителя с одновременным заполнением вертикально установленной пресс-формы. Сформулирована математическая постановка задачи в приближении ползущего течения ньютоновской жидкости. Разработан численный алгоритм решения задачи в плоской постановке на основе метода граничных элементов. Проведены параметрические исследования процесса, включающего этапы опорожнения емкости, формирования струи, растекания жидкости по горизонтальной плоскости и заполнения после касания боковых стенок фронтом свободной поверхности.

ИВАНОВ А.О., ПЕРМИКИН Д.В. — 2009 г.

Рассматривается задача создания и поддержания вакуума внутри герметично запаянной микрокамеры с помощью газопоглощающих (геттерных) материалов. Вакуум поддерживается длительное время на постоянном уровне за счет сорбции газов, в результате чего на поверхности геттерной пластины образуется тонкий слой продукта реакции. В работе проведено теоретическое описание работы геттера, предложен метод поиска приближенного аналитического решения, с помощью которого можно оценивать величину давления в камере, время квазистационарного режима, что является важным результатом для инженерных расчетов.

ПОЛЯНИН А.Д. — 2009 г.

Рассмотрено несколько классов точных решений двумерных и трехмерных нестационарных уравнений Навье–Стокса. Приведены полезные формулы, позволяющие строить точные решения одного из определяющих уравнений с помощью решений других уравнений. Исследованы вопросы о нелинейной устойчивости/неустойчивости полученных решений. Обнаружено, что характерной чертой многих решений уравнений Навье–Стокса является неустойчивость. Для доказательства неустойчивости решений в статье применен новый точный метод (не использующий никаких допущений и приближений), который может быть полезен для анализа других нелинейных физических моделей и явлений. Показано, что неустойчивость может иметь место не только при достаточно больших, но и при произвольно малых числах Рейнольдса (и может не зависеть от профиля скорости жидкости).

КУЛОВ Н.Н., ПАВЛОВ О.С., ПАВЛОВ С.Ю. — 2009 г.

В статье обсуждается технологическое оформление реакционно-ректификационных процессов (каталитической ректификации) с применением затопленных жидкостью катализаторных зон с прямоточно-перекрестным движением жидкости, в каждую из которых с нижележащей зоны пропускают лишь часть парового потока. Это позволяет кратно уменьшить сечение катализаторных зон и полностью исключить местные перегревы в них.

ПИСАРЕНКО Ю.А., СЕРАФИМОВ Л.А., УСОЛЬЦЕВА О.О. — 2009 г.

Рассмотрены многообразия, имеющие размерность, равную единице, в диаграммах трехкомпонентных двухфазных неидеальных системах с идеальной паровой фазой, вдоль которых соответствующая этим многообразиям смесь ведет себя как идеальная в жидкой фазе.

ДЕСЯТОВ А.В., МОШКИН В.И. — 2009 г.

ЗИЯТДИНОВ Н.Н., ЛАПТЕВА Т.В., ОСТРОВСКИЙ Г.М., ПЕРВУХИН Д.Д. — 2009 г.

Проектирование химических процессов чаще всего проводится с использованием неточных математических моделей. Вследствие этого задача оптимизации химических процессов в условиях неопределенности становится актуальной задачей химической технологии. Необходимо спроектировать процесс так, чтобы он удовлетворял всем требованиям проектировщика, независимо от изменения внешних и внутренних факторов. В статье рассматривается одноэтапная задача оптимизации с мягкими ограничениями. Более того, мягкие ограничения должны выполняться с некоторой известной вероятностью. Необходимо отметить, что при решении одноэтапной задачи оптимизации необходимо вычислять многомерные интегралы для математического ожидания целевой функции и вероятностных ограничений. В статье рассматривается подход к решению одноэтапной задачи оптимизации, основывающейся на преобразовании вероятностных ограничений в детерминированные. Эффективность подхода проиллюстрирована вычислительным экспериментом.

АСНИН Л.Д., КАЧМАРСКИ К., ФЕДОРОВ А.А., ЧЕКРЫШКИН Ю.С. — 2009 г.

Рассмотрено применение смешанно-диффузионной модели для расчета динамики адсорбции паров летучих органических соединений в неподвижном слое пористого адсорбента. В качестве примера использована система хлорбензол–V2O5/Al2O3. Показано, что упрощенный вариант смешанно-диффузионной модели, в котором пренебрегают влиянием продольной дисперсии и предполагают установление равновесия на внешней границе зерна, дает искаженное представление о реальной динамике процесса. Полная смешанно-диффузионная модель адекватно отражает влияние вкладов продольной дисперсии, внешнего и внутреннего массопереноса в размывание сорбционного фронта, но и в этом случае наблюдаются отклонения от допущений модели, выражающиеся в концентрационной зависимости кажущегося коэффициента внутренней диффузии. Существенным достоинством модели является то, что, используя единственный подгоночный параметр, она позволяет с удовлетворительной точностью аппроксимировать опытные данные.

ГАРТМАН Т.Н., НОВИКОВА Д.К., СОВЕТИН Ф.С. — 2009 г.

Предлагается стратегия разработки компьютерных моделей процессов химических превращений в реакторах, ориентированная на применение моделирующих программ и моделирование многостадийных химико-технологических процессов с большим числом единиц оборудования, включающих реакторные узлы. Представленная стратегия позволяет на основе обработки экспериментальных данных моделировать гомо- и гетерогенные процессы в реакторах любой сложности. С использованием программы CHEMCAD проведено моделирование реакторных процессов в многостадийных производствах получения метанола и синтетического жидкого топлива из природного газа для следующих стадий: получение синтез-газа парокислородной конверсией, синтез метанола, синтез углеводородов по реакции Фишера–Тропша, гидрокрекинг тяжелых углеводородов.

КУЛОВ Н.Н., ПИСАРЕНКО Ю.А., СЕРАФИМОВ Л.А. — 2009 г.

Сформулированы задачи анализа статики реакционно-ректификационных процессов с несколькими химическими реакциями. Установлены ограничения, определяющие модели реакционно-ректификационного процесса, используемые в анализе статики. Предложены правила, определяющие порядок построения пробных траекторий реакционно-ректификационного процесса с несколькими химическими реакциями и оценку возможности практической реализации прогнозируемых стационарных состояний. Разработан алгоритм, отражающий последовательность проведения анализа статики реакционно-ректификационных процессов.

РУБЦОВ Н.М., СЕПЛЯРСКИЙ Б.С., ЦВЕТКОВ Г.И., ЧЕРНЫШ В.И. — 2009 г.

С помощью ингибирующей добавки изобутилена (изо-С4Н8) и легирующей добавки гексакарбонила хрома (Cr(CO)6) осуществлено получение легированных ультрадисперсных частиц диоксида кремния с узким распределением по размерам в реакции стимулированного высокочастотным разрядом окисления дихлорсилана (SiН2Cl2) при низком давлении. Установлено, что закономерности образования и морфология ультрадисперсных частиц определяются параметрами высокочастотного разряда и химическим механизмом реакции горения, в которой возникает аэрозоль. Установлена возможность получения углеродных нитевидных субмикронных структур при распаде изобутилена в условиях искрового разряда в присутствии металлического катализатора (Мо).

ПОЛЯКОВ Ю.С. — 2009 г.

Теоретически исследованы зависимости проницаемости и селективности ультра- и микрофильтрационных мембран с порами одинакового радиуса в ходе процесса их постепенного закупоривания от трансмембранного давления, начального радиуса пор и их длины, концентрации взвешенного вещества во входном растворе и захватывающей способности стенок пор. Исследование проведено с помощью ранее разработанной объемно-фильтрационной модели, учитывающей неравномерность захвата частиц по глубине поры. Показано, что рассмотренные параметры процесса постепенного закупоривания оказывают существенное влияние на изменение проницаемости и селективности мембраны со временем. Предложены простые аналитические формулы для оценки проницаемости и селективности мембраны, а также времени достижения диаметра “отсечки” (момента перехода к фильтрованию с образованием осадка на поверхности мембраны), позволяющие использовать экспериментальную кривую селективности мембраны для оценки значений фильтрационного коэффициента (захватывающей способности стенок пор мембраны) и диаметра “отсечки”. Продемонстрировано, что применение классической модели постепенного закупоривания Хермии при описании экспериментальных данных по проницаемости мембран может приводить к большим ошибкам, вызванным ее допущением о равномерной толщине профиля слоя частиц, захваченных внутри поры.

АЛЕКСАНДРИНА А.Ю., ГЕРМАШЕВ И.В., ДЕРБИШЕР В.Е., ДЕРБИШЕР Е.В. — 2009 г.

Разработана процедура оценки класса опасности химических структур с использованием искусственных нейронных сетей. Строение нейронной сети основано на структурном анализе химических соединений. Обучение и апробация проведены в рамках компьютерной базы данных химических веществ.

НИКОЛАЕВ В.М., ШМЕЛЕВ В.М. — 2009 г.

Предложен способ и развита теория бескаталитического парциального окисления метана в химическом реакторе сжатия с регенерацией тепла. Рассмотрен реактор на основе двигателя внутреннего сгорания с тепловым регенератором, размещенным в тракте объединенного выходного и впускного коллектора, через который попеременно проходят продукты реакции и исходные реагенты. Расчеты показали, что данный способ позволяет реализовать бескаталитическую конверсию метана в метано-воздушных смесях с содержанием углеводорода до 24% при степенях сжатия в диапазоне 14–30 и максимальном давлении процесса, не превосходящем 10 МПа. Найден состав продуктов реакции в области существования регенеративного цикла в зависимости от исходного состава смеси, степени сжатия и количества оборотов коленчатого вала. Показано, что степень конверсии метана может достигать свыше 97% и при этом вырабатывается полезная энергия.

НЕЧАЕВ Г.Г., ПОПОВА С.С. — 2015 г.

Представлена динамическая модель микроразряда с подвижным жидким катодом и обоснована возможность автоэмиссии электронов. Предложено использовать для расчета скорости перемещения жидкого катода уравнение Навье–Стокса. Приведена схема развития плазменного образования в зависимости от толщины покрытия. Показано наличие и соответствие модельным представлениям объектов на поверхности покрытия и в составе шлама.

ВОЛКОВА Г.И., ГРАДОВ О.М., МУЛЛАКАЕВ М.С. — 2015 г.

Исследовано влияние ультразвуковой обработки на вязкостно-температурные свойства нефтей различного компонентного состава. Эффективность ультразвуковой обработки зависит от группового состава нефти и времени обработки. Ультразвуковая обработка малопарафинистых нефтей с высоким содержанием смол и асфальтенов приводит к существенному снижению вязкости и температуры застывания; эффективность воздействия растет с увеличением времени обработки. Для нефтей с высоким содержанием н-алканов ультразвуковая обработка неэффективна, что обусловлено интенсификацией кристаллизации высокомолекулярных н-алканов. Проведены оценочные расчеты влияния ультразвуковой обработки на изменение вязкости нефти на основе усталостного механизма, которые показали, что экспериментальные данные согласуются с расчетными значениями.

ЮДАЕВ В.Ф. — 2015 г.

Приведены и обсуждены эксперименты по реакции гидролиза тетраэтоксисилана в роторном аппарате с мешалкой.

ПЕРВУХИН О.К., ТОЙККА А.М., ЦВЕТОВ Н.С. — 2015 г.

В работе рассмотрены некоторые особенности кинетики реакции этерификации-гидролиза в системе н-пропанол + уксусная кислота + н-пропилацетат + вода. В силу существования области расслаивания фазовое состояние реакционной смеси – гомогенное или двухфазное – в ходе реакции может изменяться. Для анализа поведения системы в таких условиях получены экспериментальные данные о кинетике реакций при 293.15 K, как для гомогенной, так и для гетерогенной области составов. Также рассматриваются особенности эволюции реакционной системы во времени при одновременном протекании химического процесса и межфазового массопереноса.

ЗАЙЦЕВ А.И., КАПРАНОВА А.Б., КУЗЬМИН И.О. — 2015 г.

Предложен способ определения функции порозности тонкодисперсной смеси в процессе ее механического уплотнения (деаэрации) в валково-ленточном зазоре в зависимости от декартовых координат в продольной плоскости валка устройства с учетом физико-механических характеристик деаэрируемой среды, который положен в основу инженерной методики расчета двухступенчатой валково-ленточной уплотнительной части аппарата, предназначенного для последовательного выполнения технологических операций предварительного смешивания порошков и деаэрации их смесей.

ЗАГОСКИН С.Н., ЗАГОСКИНА Н.В., СОКОВНИН О.М. — 2015 г.

Предложен новый подход к экспериментальному определению коэффициентов закрепления и уноса взвешенных частиц в фильтрующем слое. На примере процесса объемного фильтрования осветленной воды теплоэлектростанции, содержащей золовые частицы, определены значения этих коэффициентов и показано, как с их помощью может быть рассчитана грязеемкость фильтрующей загрузки. Установлено влияние направления и скорости фильтрования на эффективность очистки и грязеемкость фильтрующей загрузки.

ЕВСЕЕВ Н.С., ШВАБ А.В. — 2015 г.

В работе проводится моделирование аэродинамики двухфазного закрученного турбулентного потока в сепарационной камере воздушно-центробежного классификатора. Поле скоростей закрученного турбулентного потока газовой фазы определялось на основе уравнений Рейнольдса, замыкание которых осуществлялось при помощи двухпараметрической модели турбулентности Уилкокса. Движение тонкодисперсной твердой фазы моделируется совокупностью расчетов траекторий движения отдельных частиц в лагранжевой системе координат с учетом действия инерционных, центробежных, гравитационных и аэродинамических сил. В работе также прогнозируется влияние турбулентной диффузии частиц, за счет пульсационного движения газовой фазы на основе полуэмпирической вероятностной модели. Учет этого явления, как показывают численные расчеты, оказывает существенное влияние на процесс сепарации частиц. Достоверность полученных результатов подтверждается тестовыми исследованиями и сравнением численных расчетов с известными опытными данными. В работе также анализируется влияние режимных параметров на аэродинамику и сепарацию тонкодисперсных частиц в пневматическом центробежном аппарате.

БОЖЕВОЛЬНОВ В.Е., МЕЛИХОВ И.В., СИМОНОВ Е.Ф. — 2015 г.

Сформулирована мезокинетическая модель передела сырьевого вещества в материал в системе аппаратов, в каждом из которых вещество подвергается механическим, термическим или химическим воздействиям. Вводится представление о частотных функциях, характеризующих темп изменения функции распределения частиц вещества по состояниям в каждом аппарате. Рассмотрен вопрос об использовании модели при разработке технологии, обеспечивающей максимальный вклад каждого аппарата в превращение вещества в материал. Показано, что при разработке технологии материалов необходимо учитывать, что во многих системах функция распределения частиц по размерам изменяется в соответствии с уравнением Фоккера–Планка.

КИРЕЕНКОВ В.В., КИРИЛЛОВ В.А., КУЗИН Н.А., САМОЙЛОВ А.В., ШИГАРОВ А.Б. — 2015 г.

Проведены исследования режимов работы лабораторного образца двигателя внешнего сгорания, состоящего из каталитического нагревателя, рабочего цилиндра, соединительного блока с гидросопротивлением, блока противодавления и блока термохимической рекуперации. Разработана экспериментальная методика, позволяющая оценить мощность, развиваемую двигателем для выполнения механической работы. Показано, что эффективность может быть повышена за счет рекуперации теплоты продуктов сгорания при проведении эндотермической реакции парового риформинга исходного топлива (например, пропан-бутана) в синтез-газ. Проведен анализ влияния технологических параметров на повышение внутренней эффективности двигателя. Показано, что наибольшее влияние на повышение внутренней эффективности оказывает максимальное давление в рабочем цилиндре.

МАЛЫШЕВ В.Л. — 2015 г.

Исследуется испарение жидкости из пористых материалов при интенсивном тепловом воздействии. Моделируется процесс образования поверхностной пленки. Капилляр рассматривается как система конфузорного типа с уменьшающимся по принципу диафрагмы сечением устья.

ИВАНОВА С.А., МАКАРОВА А.С., САЛАМАТИН А.А., ХАЗИЕВ Р.Ш. — 2015 г.

В работе сформулирована модель процесса экстракции веществ, получаемых в результате кипячения растворителя с измельченным растительным сырьем на водяной бане. Особенность модели заключается в том, что она содержит только один адаптационный параметр – коэффициент диффузии веществ в сырье, зависящий от используемого растворителя и сырья. На основе данной модели изучается кинетика извлечения веществ, а также определен минимальный объем растворителя, который целесообразно использовать для экстракции. Сравнение модели с экспериментальными данными по экстракции гидрофобных дитерпеновых кислот из листьев шалфея и гидрофильных флавоноидов из травы горца птичьего показало ее хорошее согласие с экспериментом. Проведенные серии опытов в случае тонкого измельчения (диаметр частиц менее 1 мм) показали, что для большинства условий экстракции к моменту закипания растворителя из сырья экстрагируется более 90% целевых веществ.

АМИНОВА Г.А., АХМЕТОВ И.Г., БРОНСКАЯ В.В., ДЬЯКОНОВ Г.С., МАНУЙКО Г.В. — 2015 г.

Для процесса полимеризации бутадиена в гексане на каталитической системе неодеканоат неодима/диизобутилалюминийгидрид/гексахлор-п-ксилол, модифицированной метилалюмоксаном (МАО), построены функции распределения центров полимеризации по кинетической активности. Установлено, что каталитическая система неоднородна, содержит не менее четырех типов центров полимеризации и продуктивность каталитической системы зависит от отношений МАО/Nd и Cl/Nd.

ЗУЕВА Г.А., КОКУРИНА Г.Н., КОЧКИНА Н.Е., ПАДОХИН В.А., ФЕДОСОВ С.В. — 2015 г.

Сформулирован и аналитически решен ряд задач тепло- и массопереноса в процессе сушки неограниченного цилиндра, в том числе задача Стефана с движущейся границей раздела жидкой и паровой фаз. Учтены факторы различной природы, интенсифицирующие явления переноса в процессе сушки. С помощью полученных моделей осуществлено расчетно-экспериментальное исследование процесса сушки на примере единичных целлюлозосодержащих волокон. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных по сушке волокон. Проанализирована область применения предложенной модели сушки.

КАЗАК А.С., МЕНЬШИКОВ В.В., МЕШАЛКИН В.П., ПАНЧЕНКО Д.С., ПАНЧЕНКО С.В. — 2015 г.

Разработана компьютерная модель тепломассообменных процессов в электротермическом реакторе восстановления фосфора. Предложен алгоритм численного метода конечных элементов для компьютерного моделирования тепломассообменных процессов в реакторе. Сравнение результатов вычислительного эксперимента с экспериментальными данными по обследованию печей и данными физического моделирования показывает вполне удовлетворительное согласие. Впервые проведен компьютерный расчет взаимосвязанных теплогидравлических полей для всего объема реактора.

ГУСЕВ А.В., КОРНЕВ Р.А., ШАПОШНИКОВ В.А. — 2015 г.

Экспериментально исследован процесс конверсии тетрахлорида кремния в водородной плазме сверхвысокочастотного разряда. Основными продуктами процесса конверсии являются кремний, гексахлордисилан и полихлорсиланы. Соотношение между продуктами зависит от удельного вклада энергии и места ввода указанных реагентов (SiCl4, h3) в зону плазменного разряда. Установлены условия, обеспечивающие выход 90% кремния. Для данных условий проведено численное моделирование газодинамических и теплообменных процессов в реакторе цилиндрической конфигурации. Оценен температурный интервал в зоне разряда (2000–2500 К) и скорость закалки продуктов – кремнийсодержащих радикалов. На основании результатов в сопоставлении с литературными данными выдвинуты предложения о плазмохимических реакциях, ответственных за образование кремния, гексахлордисилана и полихлорсиланов.

АРУТЮНОВ Б.А., РАЕВА В.М., СЕРАФИМОВ Л.А., ФРОЛКОВА А.К. — 2015 г.

Проведен анализ концентрационных зависимостей изобарной молярной теплоемкости бинарных гомогенных систем неэлектролитов. Оценено влияние температуры на изобарные молярные теплоемкости. Обсуждены условия замены в расчетах тепловых балансов ректификационных колонн изобарной теплоемкости бинарных неидеальных смесей аддитивными величинами.

ДУБКОВА Е.А., КОКИНА Н.Р., НАТАРЕЕВ О.С., НАТАРЕЕВ С.В. — 2015 г.

С помощью метода интегральных преобразований Лапласа найдено аналитическое решение задачи о диффузионном извлечении вещества из твердого тела пластинчатой формы в аппарате проточного типа. Разработанная математическая модель применена для исследования процесса выщелачивания хлористого цинка из фибры.

ДУДАРОВСКАЯ О.Г., ЛАПТЕВ А.Г., ФАРАХОВ Т.М. — 2015 г.

Рассмотрена математическая модель для расчета статических смесителей насадочного типа при ламинарном и турбулентном режимах. Математическая модель построена с использованием теории массопередачи и турбулентной миграции частиц, когда массоперенос тонкодисперсной фазы представляется как разновидность диффузионного процесса. Сделаны расчеты и представлены зависимости эффективности смешения от числа Рейнольдса.

ПАРШИН Д.А., СТЕЛЬМАХ Л.С., СТОЛИН А.М. — 2015 г.

На основе предложенной модели твердофазной плунжерной экструзии с двухступенчатым обжатием материала исследовано влияние технологических параметров и тепловых условий на длину и плотность получаемых длинномерных образцов. Показано, что двухступенчатое обжатие увеличивает длину выдавленной части материала, и существуют оптимальные значения радиуса переходной матрицы для достижения наибольшей длины выдавленной части материала. Исследования СВС-экструзии (СВС-самораспространяющийся высокотемпературный синтез) выполнены методом математического моделирования.

АХМАДИЕВ Ф.Г., ГИЛЬФАНОВ Р.М. — 2015 г.

Изучена термогидродинамическая обстановка при тонкослойном течении двухфазной эмульсии по обогреваемым поверхностям произвольной формы с учетом тепломассообмена с окружающей средой. Для описания процесса использованы уравнения сохранения механики многофазных сред, которые записаны и упрощены в произвольной ортогональной системе координат, связанной с поверхностью течения с учетом его особенностей. Задача решается полуаналитически приближенно, используя метод Слезкина. Проведены численные расчеты по построенной математической модели и получены результаты для конкретных реализаций соответствующего процесса.

ШАГАПОВ В.Ш., ЯЛАЕВ А.В. — 2012 г.

Полагая, что жидкость в исходном состоянии содержит зародыши нерастворимого газа, построена равновесная адиабата, описывающая поведение системы жидкость – парогазовые пузырьки при снижении давления ниже равновесного для исходной температуры. Установлено, что при достаточно малых радиусах зародышей зависимость давления от удельного объема вскипающей на зародышах жидкости может быть немонотонной, а именно иметь вид, подобный изотерме Ван-дер-Ваальса. Основываясь на такой особенности адиабаты, связанной с проявлением капиллярных сил на межфазной поверхности, предложено объяснение явления захода в метастабильную область значения давления, наблюдаемого в экспериментах, при быстром его снижении. Предложена теория и принцип построения решений, описывающих выход из метастабильного состояния.

МОШИНСКИЙ А.И. — 2012 г.

Рассматривается модель для анализа пропитки и обратного ей процесса экстрагирования из пористого тела с двумя типами пор, пригодная для описания процесса при малых значениях времени. Получено решение задачи с наиболее типичными дополнительными условиями, для которой найдены кинетическая функция пропитки (извлечения) и плотность потока вещества из тела.

МЕДВЕДЕВ Д.В., СЕМИН Г.А., СЕРАФИМОВ Л.А., ФРОЛКОВА А.В. — 2012 г.

Предложен алгоритм определения структуры диаграммы дистилляционных линий четырехкомпонентной смеси по данным структуры развертки граничного пространства.

ДЬЯКОНОВ С.Г., ЕЛИЗАРОВ В.И., ЕЛИЗАРОВ Д.В., МЕРЗЛЯКОВ С.А. — 2012 г.

Предлагается метод расчета числа действительных ступеней разделения (реальных тарелок) колонных аппаратов по заданной концентрации компонентов в исходной смеси и на концах колонны (в дистилляте и кубовом остатке).

ДЬЯКОНОВ С.Г., ЕЛИЗАРОВ В.И., ЕЛИЗАРОВ Д.В., МЕРЗЛЯКОВ С.А. — 2012 г.

Рассматривается метод определения эффективности тарелок и колонны на основе гидродинамической аналогии процессов переноса импульса и массы в барботажном слое на контактных устройствах массообменных аппаратов.

БАБАК В.Н., БАБАК Т.Б. — 2012 г.

Найдены оптимальные условия для проведения вакуумной десорбции компонентов из жидких растворов – максимальное давление и минимально допустимые плотности орошения. Испарительное устройство – современные регулярные пленочные трубчатые насадки. Предполагается ламинарное давление жидкости и пара в режиме нисходящего прямотока. В качестве приложения теории рассмотрена вакуумная десорбция из водных растворов некоторых неорганических газов, имеющих как низкую, так и высокую растворимость.

БАБЕНКО Ю.И., ИВАНОВ Е.В. — 2012 г.

Исследуется процесс диффузионного экстрагирования в большой объем жидкости из тела произвольной формы при условии, что в некоторые моменты времени вследствие внешнего воздействия происходит полное выравнивание концентрации внутри тела. Установлено, что однократное импульсное воздействие наиболее эффективно увеличивает выход продукта, если производится в момент, равный половине длительности процесса T. Если интенсификация выполняется n раз, выход продукта оказывается максимальным, если моменты воздействия разделены временными интервалами длительностью T/(n + 1). Данный результат не зависит ни от формы тела, ни от деталей его внутреннего строения. Показано также, что в случае экстрагирования в ограниченный объем найденные оптимальные значения моментов интенсификации изменяются в сторону увеличения.

ДИЛЬМАН В.В., КУЛОВ Н.Н., СОКОЛОВ В.В., ЮДИНА Л.А. — 2012 г.

Обсуждается опыт создания и эксплуатации интенсивного крупнотоннажного абсорбера очистки технологического газа от диоксида углерода в производстве аммиака. Использование методов масштабного перехода и математического моделирования позволили при создании этого абсорбера избежать дорогостоящих и длительных промышленных испытаний моделей аппарата.

ОНИЩЕНКО Д.В., РЕВА В.П. — 2012 г.

Установлено, что основными критериями реализации механохимического синтеза в системе титан–углерод являются структура модификаций углерода и степень их ароматичности. Отмечена перспективность применения для проведения механохимического синтеза карбида титана углеродной композиции “сажа + графит”. Показано, что карбид титана, синтезированный по данной технологии, обладает высокой сорбционной активностью.

БОРИСЕВИЧ В.Д., СМИРНОВ А.Ю., СУЛАБЕРИДЗЕ Г.А. — 2012 г.

Выполнены оценки удельных затрат на производство на газовых центрифугах высокообогащенного изотопа 208Pb, который может быть использован в качестве теплоносителя и отражателя нейтронов в перспективных реакторах на быстрых нейтронах. Для расчетов использована методика, разработанная для разделительных аппаратов колонного типа. В качестве исходного сырья рассмотрены природная смесь изотопов свинца и “радиогенный” свинец, в котором содержание целевого изотопа почти в полтора раза выше, чем в природной смеси. Установлена ценовая граница стоимости “радиогенного” свинца, до которой достигаются меньшие удельные затраты на производство высокообогащенного 208Pb по сравнению с природной изотопной смесью.

2012

БОНДАРЬ В.В., ВИНОКУРОВ Е.Г. — 2012 г.

КУЛОВ Н.Н., ПАВЛОВ Д.С., ПАВЛОВ О.С., ПАВЛОВ С.Ю. — 2012 г.

Для получения алкил(С1 С2)-трет-алкиловых (С4 С7) эфиров необходимо различное технологическое оформление в зависимости от сырья и мощности производства. В статье описаны новые технологические процессы с использованием реакционно-ректификационных процессов каталитической дистилляции и прямоточных реакторов в сравнении с традиционными процессами. Дается обоснование выбора рациональных технологических схем реакторов и новых способов рекуперации спиртов С1 С2 из продуктовых потоков углеводородов.

АМИНОВА Г.А., БАШКИРОВ Д.В., ГЕРКЕ Р.А., ДЬЯКОНОВ Г.С., МАНУЙКО Г.В., СЕМЕНОВА И.О., ФАРАКШИНА Э.И. — 2012 г.

Предложена методика расчета молекулярно-массового распределения полимера, синтезированного в каскаде реакторов смешения на полицентровой каталитической системе, путем непосредственного численного решения системы уравнений, вытекающей из кинетической схемы полимеризации, при специальном выборе граничных условий. Проведен анализ влияния параметров математической модели процесса полимеризации на вид функций распределения полимера, полученного на активных центрах каждого типа, и суммарного полимера.

БЕССАРАБОВ А.М., КВАСЮК А.В., КУЛОВ Н.Н. — 2012 г.

Проанализированы инновационные ресурсы основных секторов научного комплекса России (академический, вузовский, отраслевой). На основе наиболее значимых инновационных индикаторов проведено системное исследование отраслевого научного комплекса химической и нефтехимической промышленности в трех информационных сечениях (интеллектуальные, финансовые и материальные ресурсы) за период 1990–2010 гг. Разработан критерий интегрированной оценки научных организаций, и проведен рейтинговый анализ отраслевых научно-исследовательских институтов химического комплекса.

ДЕМЬЯНОВА Л.П., ЗАЕВА А.С. — 2012 г.

Изучено влияние фторирующего реагента Nh5HF2 на выход промежуточного продукта – гексафторосиликата аммония и аморфного кремнезема при глубокой очистке кремнеземсодержащего сырья по фторидной технологии. Методом синхронного термического анализа были исследованы смеси с различным содержанием фторирующего реагента. Определение фаз промежуточных продуктов при разном соотношении исходного кремнеземсодержащего сырья и Nh5HF2 проводили методом рентгенофазового анализа. Установлено оптимальное соотношение компонентов для получения гексафторосиликата аммония и аморфного кремнезема при максимальном выходе и степени чистоты готовых продуктов.

ВОЙНОВ Н.А., ЖУКОВА О.П., НИКОЛАЕВ А.Н. — 2012 г.

Представлены результаты исследования теплоотдачи при конденсации и кипении в трубчатом испарителе с гладкой и шероховатой поверхностью при гравитационном стекании пленки воды. Получены зависимости для расчета величины коэффициента теплоотдачи, выявлено влияние на процесс теплообмена винтовой шероховатости.

БАНЗУЛА Ю.Б., КАРЯЗОВ С.В., ПОНОМАРЕВА М.А., ШРАГЕР Г.Р., ЯКУТЕНОК В.А. — 2012 г.

СЕРАФИМОВ Л.А., ФРОЛКОВА А.В., ФРОЛКОВА А.К., ШАРОНОВА Е.А. — 2012 г.

Проведен анализ диаграмм состояния многокомпонентных систем, содержащих разное число областей двухфазного расслаивания, ограниченных бинодальными многообразиями закрытого типа. Предложены формулы для расчета числа расслаивающихся и гомогенных составляющих системы с любым числом компонентов.

ДЛИ М.И., МЕШАЛКИН В.П., СТОЯНОВА О.В. — 2012 г.

Рассмотрены характеристики проектов в сфере нанотехнологий с точки зрения ресурсного обеспечения и условий реализации. Выделены особенности задач управления проектами в сфере нанотехнологий. Показаны достоинства и недостатки наиболее распространенных методов управления проектами и оценены возможности их использования в задачах проектного управления в исследуемой предметной области. Предложен подход к моделированию проектов, основанный на использовании аппарата временных логик. Обоснована целесообразность разработки методов ветвящегося точечно-интервального времени для моделирования проектов в сфере нанотехнологий.