Комбинированные модели

Не все реальные процессы удается описать с помощью рассмотренных выше моделей – в частности процессы, в которых наблюдается байпасные и циркуляционные потоки, застойные зоны. В таких случаях используют комбинированные модели структуры потоков. При построении такой модели принимают, что аппарат состоит из отдельных зон, соединенных последовательно или параллельно, с различными структурами потоков (идеального смешения, идеального вытеснения, зоны с продольным перемешиванием, застойная зона и т.д.).

Например, аппарат, в котором имеются короткий байпас и зона циркуляции, можно изобразить схемой, показанной на рис. 6.9.

Рис. 6.9. Схема комбинированной модели структуры потоков

Va₁ – аппарат, работающий в режиме диффузионной модели;

Va₂ – аппарат идеального смешения;

Va₃ – аппарат идеального вытеснения.

Основная часть потока Q₁ движется по схеме диффузионной модели (параметр которой Pe_L ) через часть аппарата объемом Va₁). Часть потока Q₂ попадает в зону циркуляции объемом Va₂ с практически идеальным перемешиванием. Часть потока Q₃ по схеме идеального вытеснения идет коротким байпасом, занимая объем Va₃.

В рассмотренной модели пять параметров: доли потоков Q₁/Q и Q₂/Q (долюQ₃/Q находят по разности 1 –(Q_1/Q + Q₂/Q) = Q₃/Q; доли аппарата Va₁/V и Va₂/V; параметр Pe_L. Столь сложные модели требуют тщательной оценки параметров во избежание ошибочных заключений о степени их влияния на структуру потока.

Следует иметь в виду, что увеличением числа зон различных структур потоков можно описать процесс любой сложности, но математическое моделирование при этом усложняется. Их описание приводится в специальной литературе.