Теоретические основы процессов химической технологии

Основы теории переноса. Основные понятия: система и окружающая среда, разновидность систем, параметры системы. Субстанции. Потоки субстанций. Механизмы переноса субстанций. Уравнения переноса субстанций.

Законы сохранения: законы сохранения массы, импульса и энергии, их математическая запись в интегральной и локальной формах, анализ полученных уравнений, частные случаи (уравнения Навье–Стокса, Эйлера, Бернулли, нестационарные уравнения Фурье–Кирхгофа, Фурье, Фика); исчерпывающее описание процессов переноса, условия однозначности; поля скорости, давления, температуры, концетраций; понятие о пограничных слоях; аналогия переноса.

Моделирование химико-технологических процессов. Математическое моделирование, его основные этапы. Физическое моделирование. Основы теории подобия. Подобие гидромеханических, тепловых и массообменных процессов. Критерии и симплексы подобия. Критериальные уравнения. Проблема масштабного перехода для промышленных аппаратов. Понятие о сопряженном физическом и математическом моделировании. Роль ученых КГТУ.

Гидродинамическая структура потоков. Характеристики структуры потока: поля скоростей, время пребывания элементов потока в аппарате, функция распределения времени пребывания. Модели структуры потоков: идеального вытеснения, идеального смешения, ячеечная, диффузионная. Идентификация моделей. Кривые отклика.

Межфазный перенос субстанций: уравнения массо-, тепло-, и импульсоотдачи. Коэффициенты массо-, тепло-, и импульсоотдачи, аналогия этих процессов. Уравнения массо-, тепло- и импульсопередачи, определение соответствующих коэффициентов.