|
|
ВЛИЯНИЕ АНОМАЛИИ ВЯЗКОСТИ РАСТВОРОВ НА ПРОЦЕСС УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ В ЩЕЛЕВЫХ КАНАЛАХ
Лутфуллина Г.Н.
(кафедра технологии нефтегазового машиностроения), Гарифуллин Ф.Х.
(кафедра ТКМ, КГТУ)
Стремительное развитие современной химической и нефтехимической промышленности и совершенствование аппаратов химической, биохимической, пищевой и медицинской технологии приводит к необходимости исследования различных аспектов процесса разделения веществ. Известно, что проблема разделения веществ является важной во многих отраслях современной экономики. Существуют разные способы разделения веществ в растворе в том числе и мембранные. К мембранным технологиям разделения веществ относятся такие технологии как ультрафильтрация, обратный осмос, испарение через мембрану и многие другие. Каждая из этих технологий имеет свою область применения. Конструкции и технологии мембранного разделения неразрывно связаны с реологическими и теплофизическими свойствами растворов и свойствами разделяемых веществ. Дальнейшее развитие мембранной технологии разделения веществ ограничивается недостаточным развитием теории ультрафильтрации растворов полимеров. В процессе ультрафильтрации возникают различные эффекты, влияющие на эффективность процесса разделения. К этцм эффектам относятся, в первую очередь, образование гель-слоя, характеризующегося повышенной концентрацией одного из компонентов смеси, возникновение давления осмоса и значительное влияние распределения концентрации компонента на реологические характеристики раствора. Гель-слой вблизи поверхности селективной мембраны возникает вследствие влияния двух процессов. А именно, конвективного подвода вещества к мембране и отвода вещества от мембраны путем диффузии. В результате взаимодействия этих двух транспортных механизмов вблизи мембраны образуется слой с повышенной концентрацией растворенного вещества. Таким образом, особенность течения жидкости в мембранном аппарате заключается в том, что реологические характеристики жидкости могут меняться как в продольном, так и в поперечном направлении.
Цель работы являлось создание математической модели и исследование процесса ультрафильтрации ньютоновских и неньютоновских жидкостей, обладающих свойсгвом аномалии вязкости, а также анализ распределения концентрации растворенного вещества в различных режимах течения вдоль поверхности полупроницаемой мембраны.
Для достижения сформулированной цели были поставлены следуюши задачи: а) разработать алгоритм для численного моделирования течен неньютоновской аномально-вязкой жидкости жидкости в плоском канале полупроницаемыми стенками; б) в результате численного моделирова получить новые данные о влиянии аномалии вязкости на распреде-16
124
|
