Численное исследование процесса фильтрования малоконцентрированных растворов через пористую среду

Ж. Туракулов

Авторы

Ж. Туракулов Наманганский инженерно-строительный институт Автор

Ключевые слова:

математическая модель, численный алгоритм, вычислительный эксперимент, фильтрование, концентрация растворов, пористая среда

Аннотация

Проводилось численное исследование нестационарного технологического процесса фильтрования малоконцентрированных растворов через пористую среду, протекающего в соответствии с законом Дарси с учетом явлений кольматации и суффозии. Для определения основных параметров технологического процесса и определения их диапазонов изменения на основе разработанного численного алгоритма проведены вычислительные эксперименты, результаты которых позволили определить степень влияния засоренности раствора, технико-экономических характеристик агрегата и режимов его работы. Проведенными численными расчетами установлено, что когда время фильтрования суспензии превышает 450-500 часов, наблюдается резкий рост гидравлического давления в слоях колонки агрегата, происходит максимальное накопление частиц на поверхности перегородки фильтра и уменьшение его порового пространства и, следовательно, уменьшается скорость прохода жидкости через фильтровальную перегородку агрегата. Далее начинается процесс отрыва частиц, осевших в поровом пространстве фильтровальной перегородки. Анализ численных расчетов показал, что в подборе режимов работы фильтра существенную роль играет технология фильтрования суспензии и первоначальной концентрации жидкости, подаваемой к колонке агрегата.

Библиографические ссылки

Шехтман Ю.М. Фильтрация малоконцентрированных суспензий. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 213 с.

Абуталиев Ф.Б. Об уравнениях ионообменной фильтрации и методах их решения // Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 1976. – Вып 40. – C. 44–56.

Федоткин И.М., Криль С.И. Разделение суспензии и гиперфильтрование. – Киев: Техника, 1972. – 233 с.

Абуталиев Ф.Б., Равшанов Н. Моделирование технологического процесса сепарирования трудноразделяемых смесей // Докл. АН РУз. – 1997. – № 7. – С. 26–30.

Абуталиев Ф.Б., Равшанов Н. Моделирование фильтрования жидких растворов через пористую среду // Доклады АН РУз. – 1999. – № 4. – С. 16–18.

Абуталиев Ф.Б., Ризаев Н.У., Рахимов М. Расчет процесса ионообменного фильтрования // Вопросы вычислительной и прикладной математики: сб.научн.тр. – Ташкент: Изд-во ИК АН РУз, 1975. – Вып. 33. – C. 152–161.

Абуталиев Ф.Б., Рахимов М. Об уравнениях ионообменного фильтрования и методы их решения на ЭВМ // Вопросы вычислительной и прикладной математики: сб.научн.тр. – Ташкент: Изд-во ИК АН РУз, 1976. – Вып. 40. – C. 144–152.

Ravshanov N., Saidov U.M. Modelling technological process of ion-exchange filtration of fluids in porous media // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1015, No. 3. – 032114.

Ravshanov N. et al. Mathematical model and numerical algorithm for studying suspension filtration in a porous medium considering the processes of colmatation and suffusion // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 862. – 062003.

Равшанов Н., Палванов Б., Мухамадиев А. Компьютерное моделирование процесса фильтрации жидкости ионизированных растворов для защиты экосистемы от источников загрязнения // Вестник ТУИТ. – 2015. – № 2(34). – С. 100–105.

Равшанов Н., Туракулов Ж.А. Прямая и обратная задача для исследования процесса фильтрации ионных растворов через пористую среду // Проблемы вычислительной и практической математики. – 2022. – № 5(43). – С. 58–71.

Равшанов Н., Туракулов Ж.А. Численное исследование технологического Процесс фильтрации жидкостей растворов // Проблемы вычислительной и практической математики. – 2023. – № 2(47). – С. 29–50.

Чан Юэ, Цюань Чжан и Чжицян Жа Ж. аэрозольных наук. – 2016. – Т. 101, № 174.

Тостко Т. и др. Перенос микрочастиц в насыщенных пористых средах, зависящий от ионной силы: моделирование явлений мобилизации и иммобилизации в переходных химических условиях // Environmental Science and Technology. – 2009. – Т. 43.– С. 4425–4431.

Йим С. и др. Корейский журнал химической инженерии. – 2018. – Т. 14, № 5. – С. 354–358. – DOI: 10.1007/BF02707051.

Маджид Хасанизаде С., Грей У.Г. Термодинамические основы капиллярного давления в пористых средах // Водные ресурсы. рез. – 1993. – № 29(10). – С. 3389–3407.

Гитиса В. Хим. Инженерный журнал. – 2010. – № 163. – С. 78–85.

Голубев В., Михайлов Д. Моделирование динамики фильтрации двухчастичной суспензии через пористую среду // Труды МФТИ. – 2011. – № 3(2). – С. 143–147.

Леонтьев Н. 013 Учеб. НАН России. Мех. жидкости и газа 3 –

Коростина О.А. и др. Моделирование процессов фильтрации растворов солей тяжелых металлов ибиосурфактанта в почве

Голубев В.И., Михайлов Д.Н. Моделирование динамики фильтрации двухчастичной суспензии через пористую среду // ТРУДЫ МФТИ. Прикладная механика. – 2011. – Том 3, – №2. – C. 143–147.

Ravshanov N., Saidov U.M. J. Phys.: Conf. Ser. 1015 032114. – 2018. DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032114.

N. Ravshanov, U.M. Saidov, D.I. Mutin IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 537 042018. – 2019. – DOI: 10.1088/1757-899X/537/4/042018.

Равшанов Н., Туракулов Ж., Саидов У. Численное исследование технологического процесса фильтрования жидких растворов // Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 2023. – №2(47). – С. 29–53.

Равшанов Н., Туракулов Ж. “Математическое моделирование процесса фильтрования малоконцентрированных растворов через пористую среду” // Информационные технологии моделирования и управления – 2024. – №3(137).