Моделирование тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на дисперсную твердую фазу

Петров, Константин Сергеевич

Моделирование тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на дисперсную твердую фазу тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Петров, Константин Сергеевич АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ

2007 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Моделирование тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на дисперсную твердую фазу»

Автореферат диссертации на тему "Моделирование тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на дисперсную твердую фазу"

На правах рукописи

ПЕТРОВ Константин Сергеевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА ПРИ АЭРОЗОЛЬНОМ НАНЕСЕНИИ МИКРОКОМПОНЕНТОВ НА ДИСПЕРСНУЮ ТВЕРДУЮ ФАЗУ

Специальность 01.04 14- Теплофизика и теоретическая

теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ииа 175 ю-?

Воронеж - 2007

003175187

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Рижских Виктор Иванович

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук,

профессор

Батаронов Игорь Леонидович,

Воронежский государственный технический университет;

кандидат технических наук, доцент Лушникова Елена Николаевна, Воронежская государственная лесотехническая академия

Ведущая организация Московский государственный университет пищевых производств

Защита состоится « 08 » ноября 2007 г. в 1200 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.05 Воронежского государственного технического университета по адресу 394026, г Воронеж, Московский просп, 14

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 5 » октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бараков А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные технологии в машиностроении, в химической и пищевой промышленности, при производстве полупроводниковых материалов, в сельском хозяйстве, в медицине и других отраслях широко используют на различных этапах производства аэрозольное покрытие дисперсных и гранулированных материалов.

Как правило, такой процесс протекает в сопряженных гидродинамических и тепломассообменных условиях при транспортировании, в частности, в виб-роожиженном слое зернистых материалов Аэрозольное нанесение сателлит-ных веществ при неизотермических условиях сопровождается совокупными процессами осаждения, растворения поверхностного слоя дисперсной среды, сушки и адгезионными эффектами.

В настоящее время моделирование явлений переноса при аэрозольном нанесении компонентов на дисперсную фазу в виде моделей с распределенными параметрами не представляется возможным в силу стохастичности процесса, проблемы формулирования краевых условий и сложности учета взаимного влияния потоков импульса, массы и энергии.

В связи с этим актуальным является разработка моделей описания тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении, относящихся к классу кинетических моделей с сосредоточенными параметрами, которые имеют большое практическое значение, например, при модификации свойств кристаллического сахара

Работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ по теме «Дифференциальные и интегральные уравнения математических моделей естественных и прикладных наук» (№ г.р 0020543)

Цель работы - разработка математических моделей тепломассопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на виброожиженную твердую дисперсную фазу, инженерной методики расчета, способа и конструкции для модификации свойств гетерогенных систем

Задачи исследования.

- синтез математической модели тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на виброожиженную твердую дисперсную фазу;

- создание пилотной установки и проведение экспериментов для верификации параметров моделей и идентификации рациональных режимов процесса аэрозольного нанесения в виброожиженном слое,

- разработка инженерной методики расчета для прогнозирования физико-химических свойств модифицированной твердой дисперсной фазы,

- разработка способов и конструкции, реализующих непрерывный процесс аэрозольного нанесения микрокомпонентов,

- выработка практических рекомендаций при модификации сахара-песка путем аэрозольного нанесения раствора стевиозида с целью изменения качественных показателей

Научная новизна.

- на основе кинетических представлений о сопряженном тепломассопере-носе в гетерогенных системах синтезирована математическая модель, которая в рамках феноменологического подхода адекватно описывает процесс аэрозольного нанесения микрокомпонентов на виброожиженную твердую дисперсную фазу в условиях неизотермичности,

- получена модель осаждения аэрозольных частиц на виброожиженную твердую дисперсную фазу и стохастическая оценка времени пребывания виб-роожиженного слоя в рабочей зоне;

- результаты экспериментального исследования тепломассопереноса при аэрозольной обработке виброожиженной твердой дисперсной фазы на пилотной установке, показывающие возможность модификации свойств и качественных показателей гетерогенных систем,

- обосновано применение кондуктометрического метода для оценки равномерности распределения электропроводящего сателлитного компонента при аэрозольной обработке растворимого дисперсного диэлектрического материала.

Практическая значимость. Разработанные математические модели, вычислительные алгоритмы и прикладные программы, а также инженерные методики расчета позволяют осуществлять эффективный анализ условий аэрозольного покрытия дисперсных и гранулированных материалов микрокомпонентами, а также получать равномерное распределение микрокомпонентов для прогнозирования модификации их свойств

Предложены новые технические решения, направленные на совершенствование процесса аэрозольного покрытия сателлитной добавкой кристаллической дисперсной фазы, в виде способа и установки, которые защищены положительными решениями ФИПС на выдачу патентов РФ по заявкам № 2006146268 и № 2006147194

Результаты диссертационной работы в виде способа получения сахарсо-держащего продукта путем аэрозольного нанесения раствора стевиозида на вибрирующий слой сахара-песка прошли проверку на сахарном заводе «КРИСТАЛЛ-БЕЛ» (п. Чернянка, Белгородской обл.), о чем имеется соответствующий акт производственных испытаний

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности" (С-Петербург, 2005), Международных научных конференциях ' 'Математические методы в технике и технологиях" - ММТТ-18, 19 (Казань, 2005; Воронеж, 2006), II Международной научно-практической конференции

"Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) -СЭТТ-2005" (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ, и получено 2 положительных решения о выдаче патентов РФ на изобретения.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат. [1] - разработка математической модели сопряженного тепломассопереноса, учитывающей изменения межфазных границ, [2] - численное решение математической модели д ля определения рациональных режимов нанесения аэрозольных частиц на поверхность дисперсной фазы, [4] - модель импедансометрических измерений влажности многокомпонентных систем, [5] - теоретический анализ явлений переноса в системе кристалл-пленка-аэрозоль; [6] - математическая модель прогнозирования величины плотности массового потока вещества, [7] - оценка скорости перемещения виброожиженного слоя по рабочей поверхности, [8] - дифференциальное уравнение микрокинетической модели массообмена в дисперсной системе» Р] - проведение эксперимента и разработка параметров аэрозольного нанесения покрытия; [10] - вариант создания электрического заряда аэрозоля для ускорения осаждения

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов работы, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 145 страницах, содержит 24 рисунка, 8 таблиц. Список использованной литературы включает 164 источника, в том числе 33 на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, представлены научная новизна и практическая значимость результатов работы

В первой главе проанализированы существующие результаты исследований гидродинамических и тепломассообменных характеристик аэрозольного нанесения веществ на зернистые среды в неизотермических условиях. Приведена классификация такого способа модификации качественных свойств обрабатываемого материала в различных предметных областях, в том числе в пищевой промышленности и, в частности, в сахарном производстве

Анализ показал, что в настоящее время отсутствует единый подход в описании явлений переноса с учетом фазовых переходов при аэрозольной обработке. Использование феноменологического, статистического и эмпирического подходов в отдельности для описания взаимозависимых потоков импульса, массы и теплоты не вполне адекватно описывает столь сложный

процесс Возникающие при этом затруднения связаны, прежде всего, с формулированием граничных условий, незамкнутостью определяющих дифференциальных уравнений и неопределенностью значений коэффициентов переноса из-за их существенной зависимости от температуры

Сделан вывод о необходимости разработки моделей тепломассообмена, базирующихся на кинетических представлениях о явлениях переноса, и создании инженерных методик расчета на их основе, адаптируемых под конкретные предметные области Это упростит математический аппарат при прогнозировании результатов аэрозольной обработай и позволит предложить конкретные технические решения для реализации рациональных способов в промышленности

Во второй главе представлены результаты моделирования процесса аэрозольного нанесения на разреженные зернистые слои, создаваемые по механизму виброожижения

Для исследования потоков массы в процессе при изотермических условиях предложена микрокинетическая модель аэрозольного нанесения растворенного компонента на поверхность дисперсной твердой фазы Физическая картина в этом случае такова частица, на которой находится масса не-донасыщенного растворенного вещества в пленке, имеет известную и постоянную температуру, происходит обдув частицы потоком газа, содержащим аэрозольные частицы с растворенным в них компонентом той же самой температуры; при этом осуществляется тепломассообменный процесс - растворение, определяющий изменение геометрических параметров самой частицы. На основе кинетических представлений о процессе растворения и материального баланса получены уравнения модели в виде-

<Ш = (\-С)®<£5 Б® (1С с/© ~ а® а®

+ (1-С)5

(1)

(2)

аз _ (щ Лам

(3)

с1® '

М( 0) = 5(0) = 1,

(4)

где М = 5

Д =

т.

г, /■ \3/2

2т\ ГО >7, ~ „0

■У.

0,5

а)

Система (1)-(4) сведена к задаче Коши для 8, из численного решения которой методом Рунге-Кутта четвертого порядка точности, последовательно определены Ми С.

Анализ показал, что влияние значений безразмерных комплексов Вг и Вз на картину процесса несущественно. Определяющим комплексом является Вх, характеризующий, по существу, удельную массу растворенного вещества частицы на единицу ее поверхности. Увеличение комплекса В] приводит к большей интенсивности растворения (рис. 1а). Масса растворенного вещества частицы в пленке также в большей степени зависит от В\ (рис. 16). Увеличение расхода аэрозоля растворенного компонента приводит к уменьшению концентрации вещества частицы в пленке (рис. 1 в).

Рис.1. Кинетика процесса аэрозольного нанесения компонента на поверхность твердой частицы при В2=10,48; #3=29,48 (1-В,= 1,28-Ю-2; 2-В,=6,4-10~2; 3- В\=0,64): ^-относительная поверхность кристалла; б)-относительная масса кристаллического вещества в пленке; ^-относительная концентрация кристаллического вещества в пленке при .01=1,28-Ю"2 (4-№85; 5-(/=8,5-104)

В случае, когда температуры частиц дисперсной твердой фазы и аэрозоля различаются существенно математическая модель приобретает следующий вид:

б)

в)

^(С.-О

5ч е

-^е—+

¿1С

¿в

—с

йВ'^ ¿е/

с1К

<ГГ

<гг) м

(5)

с = 4

м_ к

иА-4(т+г0Г(Уья

— +■—ь ¿/е

в-КФ),

3/2 .

АМ

</е ~ ^ ¿о 5

¿о " </е А ь </е <лг с/е

^ * <*е с </е

М(0) = С(0) - О, 5(0) = Г(0) = (0) = Ге(0) = 1,

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

где м= ».

Р^с(О)

РсУс(0)

531

с =

Т = Ш<

О о : Ро«А

эа1 V с > й

1 V

Г Г = —

' Г ь у.(0)

ус(0) ЩУЖК

Тс =1 + (Г-1)[1-ехр(-Л70)], Л

" к ¥,0'3

4 =

«О'

Г к 1 2 4 =

к ? и

4 =

12,19цр

4.=

арс

рсМклО

АЪ~ . Л '

с/0

Р о

РсУс(0)а

Для численного решения системы (5)—(10) непрерывный полуинтервал для Э[0, оо) представлен в виде счетного дискретного множества равномерно отстающих на величину А© узлов с номерами 1 - о>00 5

на котором получена аппроксимация уравнений в виде:

; (12) р'ьТ,+х+=Р*; (13)

+ Р'\ЪМ,+1 = Рп > РпКм+РпТм+РиК,+]

м0=с0 = о

Рх з;

= к =1

сО

(15)

(16) (17)

где р'Х] = 1, 15) определяются по параметрам задачи на /-ом временном слое.

Особенностью схемы (11)-(17) является то, что концентрация вещества частицы в пленке и объем самой частицы определяются из информации на предыдущем временном слое, что является фактически линеаризацией, приводящей алгоритм численного решения к маршевому типу, для которого имеется широкий спектр стандартных методов численного интегрирования.

В этой же главе приведена математическая модель осаждения частиц аэрозоля на дисперсную твердую фазу в перемещающемся вибро-ожиженном слое (рис. 2):

ду ОХ .

Лх-

И,

/ъ

Рис. 2. Схема расчета: 1 - виброожижен-ный слой; 2 — распылительная форсунка

5£. дх

0(0, У)=0; ах 1)=1,

где Х-х!\\ ¥=у/к,-, <9=иА/«ь; ТУ^ы^Ки^)-, К0 = к^к^Пу!^ / и ,

из которой найдена оценка объемной скорости осаждения аэрозоля на частицы твердой фазы

А ( „о Л

"а

\пт у

где

и пт

-ехр -

ь.

(

иЪ2

Кроме того, с использованием уравнений Колмогорова для системы входного, промежуточного и выходного состояний оценено время пребывания взвеси в виброожиженном слое, которое находится в ин-

тервале

2-72 , 24-а/2

Результаты расчетов по предложенной

2 и и

модели (рис. 3) свидетельствуют о качественной адекватности.

СМ ук>8 1.00

0.05

Рис. 3. Кинетика процесса аэрозольной обработки кристаллов: 1 - Т; 2 - Тк\ 3-С, 4-М; 5-5; 6 -Ук; 7-УИ

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований аэрозольного нанесения в системе кристаллы сахарозы-водный раствор стевиозида и сравнение полученных данных с расчетами по предложенным моделям.

Пилотная установка изображена на рис. 4. Эксперименты проводили следующим образом. Увлажненные кристаллы сахара (РУ= 0,8-1,1 %) взвешивались на весах Ж"? 23 и загружались ровным слоем в лоток, снабженным бортом высотой 110 мм, после чего включался электропривод эксцентрикового вибратора и кристаллы приводились в вибрирующее состояние. На кристаллы, находящиеся в виброожиженном состоянии, через пневматическую форсунку наносился раствор стевиозида (50-60 % масс.), распыляемый под давлением воздуха 0,080,24 МПа в виде мелкодисперсных капель размером 5-25 мкм. Раствор стевиозида перекачивался из мерного цилиндра к форсунке перистальтическим насосом через силиконовую трубку внутренним диаметром 3 мм.

Рис. 4. Схема установки для изучения способов аэрозольного нанесения покрытия стевиозида на кристаллический сахар: 1 - вибролоток; 2 - слой сахара; 3 -шток; 4 - шток эксцентрикового механизма; 5 - электропривод; 6 - электродвигатель; 7 -муфта; 8 - вал; 9, 13 - подшипники качения; 10, 11 - ведущая и ведомая планшайба; 12 -палец; 14-плита; 15 -пневматическая форсунка; 16-перистальтический насос; 17-мерный цилиндр; 18 - термостатируклцая рубашка; 19 - электрокомпрессор; 20 - регулирующий вентиль; 21 - редуктор; 22 - ресивер; 23 - манометр; 24 - тахометр

После покрытия виброслоя кристаллов сахарозы в течение 60-120 с раствором стевиозида виброперемешивание продолжалось в течение 5 мин. По окончании дополнительного перемешивания сахаро-стевиозидный продукт сушился в барабанной сушилке.

Результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 1.

Для проверки предложенных моделей тепло- и массо-переноса при аэрозольном нанесении стевиозида на кри--х-*-:-■ сталлы сахара и контроля содержания его в продукте был адаптирован кондуктометри-ческий метод стандартной до-,-,-, бавки, который показал коли-

1 3 5 7 чественную адекватность мо-

номер опыта

* дели сопряженного тепломас-

Рис. 5. Сравнение экспериментальных (А) сопереноса при аэрозольной и расчетных (-) данных для СраС=0,585 % обработке (рис. 5).

с, % масс.

0,585

Таблица 1

Результаты экспериментального исследования

№ Параметры насыпного слоя кристаллов сахара Параметры распыления раствора стевиозида форсункой Параметры вибрирующего слоя кристаллов сахара Параметры сушки

опы та т, г ГГи % К мм С, % Р, МПа см3/с /1, с А, мм / с4 М2-/ см2*;3 А-®2 8 К.ек УГЪ % ^ср? °С tъ мин т, %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

3 200 0,82 5 58 0,10 0,085 20 6,5 9,67 382 2,44 9,9 0,83 60 15 0,04

4 218 0,82 6 60 0,08 0,143 14 6,5 9,33 343 2,28 9,6 0,83 60 15 0,03

5 313 0,82 8,2 55 ОД 0,025 120 6,5 11,2 594 3,26 11,5 0,88 60 14 0,07

6 1100 0,8 22 60 0,17 ОД 91 47 6,5 7,83 203 1,60 8Д 0,79 60 10 0,03

7 1401 0,8 32 60 0,18 0,170 67 6,5 8,17 230 1,74 8,4 0,82 60 15 0,02

8 1177 0,78 26 49 0,24 0,194 67 6,5 8,17 230 1,74 8,4 - 60 15 0,09

9 1373 0,81 27 59,8 ОД 0,169 65 6,5 13,3 994 4,65 13,7 0,88 60 10 0,04

10 1068 0,95 22 53 0,14 0,125 80 6,5 13,5 1040 4,76 13,9 1,06 60 10 0,12

11 1289 0,88 25 53 0,12 0,200 120 6,5 14 1159 5,12 14,4 0,92 60 10 0,03

12 1188 0,79 26 59,8 0,08 0,13 75 6,5 11,8 694 3,66 12,2 0,82 55,5 10 0,15

13 1429 0,77 33,5 59,8 0,08 0,10 116 6,5 14 1159 5,12 14,4 0,79 61,5 10 0,05

14 1236 0,86 31 50,8 0,08 0,175 63 10 13,5 2460 7,33 21,4 0,96 67,5 10 0,096

15 1210 0,91 29 50,8 0,08 0,176 74 10 10 1000 4,02 15,8 0,96 50 10 0,09

16 1305 0,84 30 50,8 0,08 0,175 80 10 10 1000 4,02 15,8 0,92 60 10 0,07

17 1194 1,09 27 50,8 0,08 0,165 85 10 11,7 1601 5,47 18,5 1,16 52 10 0,12

Это позволило предложить инженерную методику расчета для определения рациональных режимов ведения процесса.

Для отыскания функциональной зависимости к от Т рассматривали решение диффузионной задачи о растворении полуограниченной области в сопряженную полуограниченную область растворения-

дс(х, т) д2с(х, т)

с(х,0) = с0; (19)

с(0>*) = см, (20)

с(оо,т) = 0 (21)

Решение системы (18) - (21)

с(х,т) = (с5а1-с0)ег&

2лЦ>х

+сп

(22)

Плотность массового потока вещества в растворителе через границу х = 0 составляет

J = k(Cs Л~С)>

с другой стороны,

дс( 0,т)

7 =-л-

дх

(23)

(24)

Так как

то

дс(х, т)_ (ст-с0)'

— I- Сли

дх ЫкЕК

дс(0,т)

2 Л

4Еп

дх

С0

4%Бх

(25)

Из (23) - (25) получили

л/тгВт

откуда

к = л/П/(пт)~

Или с учетом зависимости D от Т окончательно получили

£ = 1,4-1СГ9\/273 + ? (26)

Коэффициент теплоотдачи определяется по формуле N11 = 2 + 0,03 Яе0'54 Рг0-33+0,35Ке0,58 Рг0-356 ,

где Яе — рассчитывается через параметры виброожиженного слоя.

Далее вычисляются безразмерные комплексы А, (г = 0,1), фиксируется дискретный шаг по безразмерному времени ДО, определяется Р, (г = 1, 17), вычисляется иА и по формулам (11) - (17) определяются М, Т, Ук, Тк, С Расчет проводится до шах 0 После чего по концентрации С определяется масса в пленке по формуле

^=*ь[р-с4гс°)с]с\ (27)

где Уь - объем пленки; р - плотность пленки; С* - концентрация стевиозида в аэрозоле, масс доли

В четвертой главе изложены требования к сателлитным компонентам, наносимым, например, на кристаллический сахар, и предложен способ производства сахарсодержащего продукта, который осуществляют следующим образом.

Увлажненный (увлажняемый при обработке) сахар-песок дозируют питателем и распределяют тонким слоем в горизонтальном желобчатом виброконвейере, на котором осуществляют его перемещение в виброожиженном состоянии На вибрирующий слой сахара распыляют в виде аэрозоля при помощи форсунок раствор добавки При этом влажность сахарсодержащего продукта возрастает незначительно Он остается сыпучим и хорошо перемещается в виброожиженном состоянии по виброконвейеру

Одновременно аэрозоль, направляемый на слой кристаллического сахара, обдувают потоком нагретого до температуры 40-45 °С воздуха для ускорения осаждения сателлитной добавки на поверхности кристаллов сахара

Рис. 6. Схема установки для аэрозольного распыления сателлитного компонента на виброожиженный слой кристаллов сахара с использованием электростатического эффекта: 1 - кожух; 2 - загрузочный бункер; 3 - распределительная полка; 4 - вибролоток; 6 - пружины; 7 - фундамент; 8 - вибровозбудитель; 9 -пневматические форсунки; 10, 11 - коллекторы сателлитного компонента и сжатого воздуха; 14 - электрод коронного разряда; 15 - источник постоянного тока; 16 - шибер; 17 - шлюзовой затвор; 18 - патрубок для отработанного воздуха

Предложенный способ позволяет улучшать качество конечного продукта путем более равномерного распределения раствора добавки на кристаллах сахара и соответственно достигать однородность вкусовых качеств, а также сохранять сыпучесть и стабильность свойств са-харсодержащего продукта при его фасовании, транспортировке и хранении.

Для реализации аэрозольного нанесения покрытия предложена также установка (рис. 6), в которой посредством коронирующих электродов 14, подключенных к отрицательному полюсу источника постоянного тока 15 высокого напряжения 20-85 кВ, форсунки создают коронные электрические разряды. При этом достигается более быстрое в 3-4 раза и эффективное осаждение искусственно заряженного аэрозоля на диэлектрические кристаллы сахара, поляризованные положительно электрическим полем.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Представленная кинетическая модель сопряженного тепло-массопереноса в гетерогенных системах для описания процесса неизотермического аэрозольного нанесения микрокомпонентов позволяет прогнозировать изменения массы твердой фазы с учетом растворения в пленке, температуру системы, а также концентрации вещества твердой фазы и компонента в пленке во времени

2 Разработанная модель осаждения аэрозольных частиц на вибро-ожиженную дисперсную фазу, а также стохастическая оценка времени пребывания виброожиженного слоя в рабочей зоне позволили во взаимосвязи рассмотреть процесс аэрозольного нанесения как на уровне единичной частицы слоя, так и на уровне всего слоя в целом, что позволяет осуществлять выбор рациональных режимов аэрозольного нанесения с целью получения готовой продукции с заданными качественными показателями

3 В результате экспериментального исследования тепломассопе-реноса при аэрозольной обработке виброожиженной твердой дисперсной фазы определен диапазон изменения геометрических, теплофизи-ческих и физико-химических параметров для получения заданных характеристик готовой продукции при аэрозольной обработке, которые коррелируются с результатами расчетов по предложенным математическим моделям

4 С использованием контактного кондуктометрического метода осуществлена оценка равномерности распределения электропроводящего сателлитного компонента при аэрозольной обработке растворимого дисперсного диэлектрического материала на примере системы кристаллы сахара - стевиозид.

5 На основе математического моделирования и экспериментального исследования процесса аэрозольного нанесения предложены инженерная методика расчета, способы реализации и аппаратурное оформление процесса аэрозольного нанесения.

6 Результаты исследования прошли апробацию при производстве сахаро-стевиозидных композиций, о чем имеется соответствующий акт от предприятия "Кристалл-Бел" с ожидаемым экономическим эффектом 615 тыс руб в месяц при выработке 480 т продукта

Условные обозначения

А - амплитуда, А0-А7 - коэффициенты, а - теплопроводность кристалла, Вт/(м К), В\ -удельная масса растворенного вещества, отнесенная к единице поверхности кристалла, Вг

- относительная масса растворенного вещества в пленке насыщенного раствора, Въ - относительная концентрация растворенного вещества в пленке насыщенного раствора, J -интенсивность вибрирования, смпс3, С - относительная концентрация кристаллического вещества в пленке, с -концентрация растворенного вещества в поверхностной пленке, кг/м3, -концентрация насыщенного раствора вещества в поверхностной пленке, кг/м3,/

- частота, с"1, q - объемный расход, к - коэффициент скорости растворения вещества кристалла, м/с, - коэффициент формы поверхности кристалла, kv — коэффициент формы объема кристалла, / - характерный линейный размер кристалла, м, М- относительная масса кристаллического вещества в пленке, тс - масса растворенного вещества кристалла, кг, п - счетная концентрация, Р - избыточное давление воздуха, МПа, Re* - колебательное число Рейнольдса, г — теплота парообразования, Дж/кг, S - относительная поверхность кристалла, sQ - площадь поверхности кристалла, м2; Т - абсолютная температура, К, t -температура, °с, и - нестационарный интегральный объемный поток аэрозольных частиц на поверхность пленки, м3/с, v0 - совокупный начальный объем системы кристалл-пленка, м3, vc - объем кристалла, мэ, Vh - объем пленки на поверхности кристалла, м3, U- относительный поток аэрозольных частиц на единицу поверхности кристалла, W - влажность сахара, %, 0 - безразмерное время, рс - плотность кристалла, кг/м3, р. - молекулярная масса растворителя, т - текущее время, с, Q - локальная безразмерная концентрация частиц аэрозоля

Индексы

с - кристалл, h - высота, s - поверхность, sat - насыщение, v - объем, 0 - начальный, ср — средний, А - аэрозоль, Т - дисперсная твердая фаза

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикаиии в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Рижских, В.И. Моделирование явлений переноса при неизотермическом аэрозольном нанесении растворенного вещества на виброожи-женную дисперсную фазу / В.И. Ряжских, К.С Петров // Вестник Воронежского государственного технического университета - 2007. - Т 3 -№8 -С. 20-23.

Статьи и материалы конференций

2. Ряжских, В.И. Микрокинетическая модель аэрозольного нанесения растворенного компонента на поверхность кристаллических структур при изотермических условиях / В И. Ряжских, К С. Петров // Инженерно-физический журнал -2007 -Т 80 -№4 -С. 20-24

3. Петров, К. С. Модель аэрозольной обработки движущегося вибро-ожиженного слоя твердых частиц / К.С Петров // Обозрение приклад и промыш математики. - 2006. - Т. 13. Вып. 1 - С 134-135.

4. С куга рев, В.В. Влагометрия пищевых продуктов на основе импедансо-метрических измерений / В.В. Скугарев, С M Петров, К С Петров // Известия ОрелГТУ. Сер Легкая и пищ пром-стъ.-2003.-№ 3-4.-С. 43-44

5 Петров, К.С. Микрокинетическая модель аэрозольного нанесения растворенного вещества на поверхность кристаллических структур в условиях изменения межфазных границ / К.С. Петров, В.И Ряжских, Д.Н Варламов // Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) - СЭТТ-2005. труды II междунар. науч -практ. конф -M 1 Изд-во ВИМ, 2005 - Т I.-C 160-162.

6. Петров, К.С. Математическая модель аэрозольного осаждения раствора на стохастически ориентируемую поверхность кристалла ! К.С. Петров, В И Ряжских // Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-18: сб. тр. XVIII междунар. науч конф Секция 11 - Казань- Изд-во Казанск. гос. технол. ун-та, 2005 -Т. 9 -С 50,

7. Ряжских, В.И. Оценка времени пребывания взвеси в виброожиженном слое / В И. Ряжских, К.С Петров // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-19: сб. тр XIX междунар. науч. конф Секция 11 Воронеж Воронеж гос технол акад., 2006 -Т. 9,-С. 54-55

8. Петров, К. С. Численное решение уравнений микрокинетической модели межфазного массообмена в дисперсной системе кристалл-пленка-аэрозоль /КС. Петров, В.И Ряжских И Исследование, разработка и применение высоких технологий в пром-сти: сб тр 1 междунар. науч -практ конф -СПб. - Изд-воПолитехи ун-та,2005-Т 1.-С. 138-139

9 Заявка 2006146268 РФ, МПК С 13 F 3/00 Способ производства сахарсодержащего продукта [Текст] / Петров К С, Петров СМ., Ряжских В И ; заявл 27.12.06; пол. реш ФИПС

10. Заявка 2006147194 РФ, МПК С 13 F 3/00 Установка для распыления раствора обогащающей добавки на кристаллы сахара [Текст] / Петров С M, Подгорнова H M, Варламов Д Н., Петров К С ; заявл 29 12.06, пол реш ФИПС.

Подписано в печать 04 10 2007 Формат 60x84/16 Бумага для множительных аппаратов Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ Угг//

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 г Воронеж, Московский просп , 14

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Петров, Константин Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНОГО ОСАЖДЕНИЯ МИКРОКОМПОНЕНТОВ НА ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИСПЕРСНЫЙ

СЛОИ (литературный обзор).

1.1. Тенденции исследования гидродинамики и кинетики аэрозолей в неизотермических условиях.

1.1.1. Области изучения и применения аэрозольных дисперсных систем.

1.1.2. Тепло- и массообмен в аэрозолях при их движениях в неизотермических условиях.

1.2. Тепломассообмен и взаимодействие аэрозоля с твердой поверхностью.

1.3. Предметные области использования аэрозольных способов покрытия твердых поверхностей.

1.4. Математическое моделирование детерминированно-стохастических систем с распределенными и сосредоточенными параметрами.

1.4.1. Современное состояние математического моделирования детерминированно-стохастических систем при исследовании явлений переноса в гетерогенных системах.

1.4.2. Обзор классов моделей с распределенными и сосредоточенными параметрами для описания явлений переноса и методы их решений.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АЭРОЗОЛЬНОГО

НАНЕСЕНИЯ КОМПОНЕНТА НА ВИБРООЖИЖЕННУЮ ДИСПЕРСНУЮ ТВЕРДУЮ ФАЗУ.

2.1. Микрокинетическая модель аэрозольного нанесения растворенного компонента на поверхность кристаллических структур при изотермических условиях.

2.1.1. Общая постановка задачи.

2.1.2. Вывод основных уравнений модели.

2.1.3. Численный анализ уравнений модели.

2.1.4. Адекватность кинетического подхода к моделированию процесса аэрозольной обработки.

2.2. Микрокинетическая модель аэрозольного нанесения растворенного компонента на поверхность кристаллических структур при неизотермических условиях.

2.2.1. Основные допущения и синтез математической модели.

2.2.2. Обоснование «регулярного» режима изменения средней температуры кристалла.

2.2.3. Решение уравнений модели.

2.2.4. Результаты вычислительного эксперимента.

2.3. Оценка объемной скорости осаждения частиц аэрозоля на дисперсную фазу.

2.4. Оценка времени пребывания взвеси в виброожиженном слое.

ГЛАВА 3. АДЕКВАТНОСТЬ КОМПЛЕКСА МАТЕМАТИЧЕСКИХ

МОДЕЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ МОДИФИКАЦИИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ САХАРОЗЫ ПРИ АЭРОЗОЛЬНОМ НАНЕСЕНИИ РАСТВОРОВ В УСЛОВИЯХ ВИБРООЖИЖЕННОГО СЛОЯ.

3.1. Экспериментальный комплекс для изучения аэрозольного осаждения веществ на виброожиженный слой дисперсной фазы.

3.2. Оценка дисперсности распыляемого раствора.

3.3. Контроль качества сахарсодержащего продукта.

3.3.1. Оценка равномерности распределения сателлитного компонента на кристаллах сахара кондуктометрическим методом.

3.3.2. Влагометрия на основе импедансометрических измерений.

3.4. Инженерная методика расчета рациональных режимов аэрозольного нанесения сателлитного компонента на кристаллическую фазу.

ГЛАВА 4. ТЕХНИКА И ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОЗОЛЬНОГО ОСАЖДЕНИЯ САТЕЛЛИТНЫХ КОМПОНЕНТОВ НА КРИСТАЛЛИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ САХАРА-ПЕСКА.

4.1. Способ производства сахарсодержащего продукта.

4.2. Установка для аэрозольного нанесения покрытия на кристаллы сахара с использованием электростатического поля.

4.2.1. Электрическая зарядка аэрозоля.

4.2.2. Движение аэрозольных частиц раствора стевиозида в электростатическом поле.

Введение диссертация по физике, на тему "Моделирование тепло- и массопереноса при аэрозольном нанесении микрокомпонентов на дисперсную твердую фазу"

Актуальность работы.

В последние годы все большее значение приобретают исследования физических и динамических свойств аэрозолей и создание на этой основе математических моделей, позволяющих оценивать поведение аэрозольных систем. Аэрозоли играют большую роль в природе и жизни человека. Так, атмосферный воздух представляет собой наиболее распространенную естественную аэрозольную систему. В связи с интенсификацией производства, использованием авиационной и ракетной техники с каждым годом увеличивается выброс в атмосферу вместе с промышленными дымами высокодисперсных аэрозольных частиц. Аэрозольные загрязнения наиболее динамичны и представляют собой непосредственную угрозу окружающей среде.

Аэрозоли находят все более широкое применение в технике и технологии, сельском хозяйстве, медицине, быту. В промышленности аэрозоли используют в различных технологических процессах или для производства продуктов в аэрозольной форме с последующим их применением. В аэрозольной форме сжигается все жидкое и значительная часть твердого топлива, производится пневматическая окраска и металлизация различных поверхностей.

Аэрозольные препараты используются в медицине для дезинфекции и ингаляции, в ветеринарии - для обработки животных, в сельском хозяйстве -для защиты посевов от вредителей, обработки складских помещения, полива угодий и т. д.

Значительную роль играют аэрозоли и в пищевой промышленности. Например, "распылительная сушка" применяется для получения сухого молока и других продуктов. При копчении мясных и рыбных продуктов используют дым, который придает этим продуктам соответствующий вкус.

Важной причиной возрастающего интереса к изучению дисперсных систем является разнообразие и фундаментальный характер задач, которые возникают в этой области. Значительный прогресс в моделировании процессов формирования и динамики переноса аэрозольных примесей достигнут благодаря разработке сложных многофакторных теоретических моделей и их реализации, что усиливает прикладной аспект разработок. При этом потребность в результатах моделирования различных процессов постоянно растет. Для математического описания физических процессов, протекающих в объемах, содержащих аэрозольные частицы необходима строгая теория, описывающая физические процессы движения частиц в температурных и концентрационных полях.

Существенный вклад в изучение и применение аэрозольных систем внесли ряд отечественных и зарубежных исследователей: Н.А. Фукс, В.М. Волощук, Б.В. Дерягин, JI.E. Стернин, А.А. Шрайбер, В.Н. Пискунов, Е.П. Медников, Ю.А. Дов-галюк, Г.М. Махвиладзе, А.Е. Алоян и др.

Современные технологии в машиностроении, в химической и пищевой промышленности, при производстве полупроводниковых материалов, в сельском хозяйстве, в медицине и других отраслях широко используют на различных этапах производства аэрозольное покрытие дисперсных и гранулированных материалов.

Как правило, такой процесс протекает в сопряженных гидродинамических и тепломассообменных условиях при транспортировании, в частности, в виброожи-женном слое зернистых материалов. Аэрозольное нанесение сателлитных веществ при неизотермических условиях сопровождается совокупными процессами осаждения, растворения поверхностного слоя дисперсной среды, сушки и адгезионными эффектами.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка инженерной методики расчета для прогнозирования физико-химических свойств модифицированной твердой дисперсной фазы;

- разработка способов и конструкции, реализующих непрерывный процесс аэрозольного нанесения микрокомпонентов;

- выработка практических рекомендаций при модификации сахара-песка путем аэрозольного нанесения раствора стевиозида с целью изменения качественных показателей.

Научная новизна:

- на основе кинетических представлений о сопряженном тепломассопереносе в гетерогенных системах синтезирована математическая модель, которая в рамках феноменологического подхода адекватно описывает процесс аэрозольного нанесения микрокомпонентов на виброожиженную твердую дисперсную фазу в условиях неизотермичности;

- получена модель осаждения аэрозольных частиц на виброожиженную твердую дисперсную фазу и стохастическая оценка времени пребывания виброожи-женного слоя в рабочей зоне;

- результаты экспериментального исследования тепломассопереноса при аэрозольной обработке виброожиженной твердой дисперсной фазы на пилотной установке, показывающих возможность модификации свойств и качественных показателей гетерогенных систем;

Предложены новые технические решения, направленные на совершенствование процесса аэрозольного покрытия сателлитной добавкой кристаллической фазы, в виде способа и установки, которые защищены положительными решениями ФИПС на выдачу патентов РФ по заявкам № 2006146268 и № 2006147194.

Результаты диссертационной работы в виде способа получения сахарсодер-жащего продукта путем аэрозольного нанесения раствора стевиозида на вибрирующий слой сахара-песка прошли проверку на сахарном заводе «КРИСТАЛЛ-БЕЛ» (п. Чернянка, Белгородской обл.), о чем имеется соответствующий акт производственных испытаний.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности" (С-Петербург, 2005); международных научных конференциях "Математические методы в технике и технологиях" - ММТТ-18,19 (Казань, 2005; Воронеж, 2006); 2-ой международной научно-практической конференции "Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) - СЭТТ-2005" (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ и получено 2 положительных решения о выдаче патентов РФ на изобретения.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: [1] - разработка математической модели сопряженного тепломассопереноса, учитывающей изменения межфазных границ; [2] - численное решение математической модели для определения рациональных режимов нанесения аэрозольных частиц на поверхность дисперсной фазы; [4] -модель импедансометрических измерений влажности многокомпонентных систем; [5] - теоретический анализ явлений переноса в системе кристалл-пленка-аэрозоль; [6] - математическая модель прогнозирования величины плотности массового потока вещества; [7] - оценка скорости перемещения виброожиженного слоя по рабочей поверхности; [8] - дифференциальное уравнение микрокинетической модели массообмена в дисперсной системе; [9] - проведение эксперимента и разработка параметров аэрозольного нанесения покрытия; [10] - вариант создания электрического заряда аэрозоля для ускорения осаждения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов работы, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 145 страницах, содержит 24 рисунка, 8 таблиц. Список использованной литературы включает 164 источника, в том числе 33 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

6. Результаты исследования прошли апробацию при производстве сахаро-стевиозидных композиций, о чем имеется соответствующий акт от предприятия "Кристалл-Бел" с ожидаемым экономическим эффектом 615 тыс. руб. в месяц при выработке 480 т продукта.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Петров, Константин Сергеевич, Воронеж

1. Абрашин, В.Н. Численное моделирование гидродинамических особенностей взаимодействия расплавленной частицы с поверхностью Текст.: монография /В. Н. Абрашин, A.M. Будник, Г.К. Игнатов и др. Минск, 1992 - 21 с.

2. Агапов, Ю. Н. Определение порозности тонкого непрерывного перемещающегося вдоль наклонной газораспределительной решетки псевдоожи-женного слоя Текст. /Ю.Н. Агапов, А.В. Бараков, А.В. Жучков //Химическая промышленность. 1984. № 2. - С. 48 - 49.

3. Аксельруд, Г. А. Растворение твердых веществ. Текст.: монография /Г.А. Аксельруд, А.Д. Молчанов. М.: Химия, 1977. - 272 с.

4. Алоян, А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере Текст.: курс лекций / А.Е. Алоян. М., 2002. - 200 с.

5. Андреев, А. В. Динамика газожидкостных форсунок Текст./ А.В. Андреев, В.Г. Базаров, С.С Григорьев и др. М.: Машиностроение, 1991. - 286 с.

6. Арутюнян, Г. М. Термогидродинамическая теория гетерогенных систем Текст.: монография / Г.М.Арутюнян. М.: Физматлит, 1994. - 272 с.

7. Багунц, Г. М. Исследование временной изменчивости и распределения по высоте микроструктуры аэрозоля в нижнем слое атмосферы Текст.: препринт /Г.М. Багунц. М., 1990. - 30 с.

8. Бажал, И. Г. Влияние размера кристаллов на их скорость роста и растворения Текст. /И.Г. Бажал, Е.П. Дзюбенко, Л.И. Требин, И.С. Гулый, Н. И. Мельни-чук //Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1975. - № 4. - С. 137 - 140.

9. Байрамов, Ф. Д. Устойчивость и оптимальная стабилизация систем с распределенными параметрами Текст. : монография /Ф.Д. Байрамов. М. : Машиностроение, 1995. - 155 с.

10. Бакаева, А. Ф. Классификация сахара-песка по крупности в электрическом поле высокой напряженности Текст. /А.Ф. Бакаева, A.M. Костенюк // Сах. пром-сть. 1977. - С.20-22.

11. Балтренас, П. Методы и приборы определения физико-механических и химических свойств пылей и арозолей Текст. : монография /П. Балтренас, В. Шпакаускас. Вильнюс : Техника, 1994. - 239 с.

12. Бараков, А. В. Процессы и аппараты с перемещающимся псевдоожиженным слоем Текст. /А. В. Бараков; Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т, 2004. -115 с.

13. Бараков, А. В. Формирование псевдоожиженного слоя, перемещающегося вдоль наклонной газораспределительной решетки Текст. /А.В. Бараков, Н.М. Баранников, А.В. Жучков // Инженерно-физический журнал. 1984. Т. 46. № 2. - С.261 - 264.

14. Баринова, М. Ф. Теория улавливания аэрозольных частиц в каналах различной геометрии Текст.: Автореф. дис. . д-ра физ.-мат. наук : /Моск. гос. обл. ун-т. -М., 2003. -29 с.

15. Берд, Р. Явления переноса Текст.: монография /Р. Берд, В. Стьюарт, Е. Лайтфут М.: Химия, 1974. - 688 с.

16. Бородулин, А. И. Статистический метод описания распространения аэрозольных и газовых примесей в атмосфере Текст.: Автореф. дис. . д-ра физ.-мат. наук : Новосибирск, 1998 - 28 с.

17. Бородулин, А. И. Статистическое описание распространения аэрозолей в атмосфере Текст. : метод и приложения /А.И. Бородулин, Г.М. Майстрен-ко, Б.М. Чалдин. Новосибирск : Изд-во Новосиб. ун-та, 1992. - 123 с.

18. Бородуля, В. А. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое под давлением Текст. /В. А. Бородуля, В. Л. Ганжа, В. И. Ковенский; Под ред. Б. М. Смольского. Минск : Наука и техника, 1982 - 206 с.

19. Бочкарев, А. А. Генезис и эволюция пленочных структур, образующихся при осаждении из паров Текст. / А. А. Бочкарев, В. И. Полякова. Новосибирск : ИТФ, 1993.-53 с.

20. Бретшнайдер, С. Свойства газов и жидкостей Текст. : пер. с польск. /С. Бретшнайдер М.-Л.: Химия, 1966. - 536 с.

21. Буевич, Ю. А. Обтекание тел и внешний теплообмен в псевдоожиженных средах Текст. /Ю.А. Буевич, В.Н. Королев, Н.И. Сыромятников. Свердловск : Изд-во Урал, ун-та, 1991. - 185 с.

22. Буровой М. А., Математическая модель процесса перемешивания и сепарации полидисперсного материала в кипящем слое. Текст. /М.А Буровой, А.Х. Бра-ев//Известия Вузов. Цветная металлургия. 1971.-Т. 14.-№ 1.-С. 136-139.

23. Бусройт, Д. Р. Течение газа со взвешенными частицами Текст./ Д. П. Бус-ройт. М.: Мир, 1975.-378 с.

24. Быстров, Д. С. Электрическая поляризация и перенос зарядов в кристаллах Текст. /Д.С. Быстров, Е.А. Попова. Л.: ФТИ, 1988.- 34 с.

25. Волощук, В. М. Введение в гидродинамику грубодисперсных аэрозолей Текст. /В. М. Волощук. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

26. Ганжа, В. Л. Гидродинамика и теплообмен бинарных и полидисперсных псевдоожиженных слоев Текст. /В. Л. Ганжа, Р. Кала Айельо. Минск : ИТМО, 1983.-31 с.

27. Ганжа, В. Л. Фильтрация двухфазных однокомпонентных потоков в дисперсных средах Текст. /В. Л. Ганжа, Г. И. Журавский; Под ред. Р. И. Солоухина; АН БССР, Ин-т тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова. Минск : Наука и техника, 1988. - 110 с.

28. Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах Текст.: сб. ст. /Редкол.: Ульянов Б. А. и др. Иркутск:, 1989. - 120 с.

29. Глушко, Г. С. Некоторые подходы к моделированию процессов турбулентного переноса тепла в турбулентных течениях типа пограничного слоя Текст.: препринт/Г.С. Глушко, И.А. Крюков. -М., 2002.-28 с.

30. Глушко, Г. С. Процесс турбулентного переноса тепла вблизи свободных границ турбулентных течений типа пограничного слоя Текст. /Г.С. Глушко, И.А. Крюков. -М.:, 2004. 16 с.

31. Глушко, Г. С. Численный метод решения уравнений пограничного слоя Текст. /Г.С. Глушко, И. А. Крюков. М.: ИПМ, 1995. - 29 с.

32. Головяшкин, А. Н. Вакуумные методы получения тонких пленок : Учеб. пособие Текст. / А. Н. Головяшкин; М-во общ. и проф. образования Рос. Федерации. Пенз. гос. ун-т. Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. - 103 с.

33. Гончаревич, И. Ф. Теория вибрационной техники и технологии Текст. /И.Ф. Гончаревич, К.В. Фролов. -М.: Наука, 1981.-319 с.

34. Грин, X. Аэрозоли пыли, дымы и туманы Текст. IX. Грин, В. Лейн. - Л.: Изд-во «Химия», 1972. - 428 с.

35. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами Текст. /Л.Е. Стернин, Б.Н. Маслов, А.А. Шрайбер, A.M. Подвысоцкий; Под ред. Л. Е. Стернина. М.: Машиностроение, 1980. - 176 е.;

36. Дейч, В. Г. О вычислении сепарационной характеристики в стохастической теории разделительных проб Текст. /В.Г Дейч// ТОХТ, 1987. Т.21, № 3. -С. 411 -413.

37. Демиденко, Н. Д. Моделирование и оптимизация систем с распределенными параметрами Текст.: монография /Н.Д. Демиденко, В.И. Потапов, Ю.И. Шо-кин; отв. ред. A.M. Федотов. Новосибирск: Наука, 2006 (Кемерово). - 550 с.

38. Дильман, В. В. Обобщенная диффузионная модель продольного перемешивания Текст. /В.В. Дильман // ТОХТ. 1987. - Т.21.- № 1.- С.66 - 73.

39. Дмитриев М.Н. К определению фильтрационного числа Рейнольдса и характерного линейного размера для идеальных и фиктивных пористых сред Текст. /М.Н. Дмитриев, Н.М. Дмитриев //Механика жидкости и газа. -2005.-№ 4.-С. 97-104.

40. Довгалюк, Ю. А. Физика водных и других атмосферных аэрозолей Текст.: учеб. пособие /Ю.А. Довгалюк, Л.С. Ивлев. 2 изд., перераб. и доп. - СПб : Изд-во С.-Петербург, ун-та, 1998. - 321 с.

41. Донат, Е. В. Аппараты со взвешенным слоем для интенсификации технологических процессов Текст. /Е.В. Донат, А.И. Голобурдин. М.: Химия, 1993. - 145 с.

42. Евстигнеев, В. В. Физические основы вибрационных и волновых технологий : Учеб. пособие Текст. /В.В. Евстигнеев, В.А. Орлов; Алт. гос. техн. унт им. И. И. Ползунова. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 1995. - 60 с.

43. Егорова, М.И. О равномерном распределении пищевых добавок на кристаллах сахара Текст./М.И. Егорова, JI.C. Чугунова, Л.И. Беляева, Т.В. Мескова //Труды РНИИСП, вып. 4.-Курск, РНИИСП, 2003. С. 46 - 52.

44. Игропуло, В. С. Использование метода эталонных уравнений при решении уравнений гидродинамики Текст./В.С. Игропуло, В.Е. Самонов //Понтрягинские чтения X. - Воронеж: ВГУ, 1999. - С. 115.

45. Иевлев, В. М. Рост и субструктура конденсированных пленок : Учеб. пособие Текст. /В.М. Иевлев, А.В. Бугаков, В.И. Трофимов; М-во образования Рос. Федерации. Воронеж, гос. техн. ун-т. Воронеж : Воронеж, гос. техн. ун-т, 2000.-386 с.

46. Иевлев, В. М. Структурные превращения в тонких пленках Текст. /В. М. Иевлев, Л. И. Трусов, В. А. Холмянский. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1988. - 324 с.

47. Испирян, Р. А. Математическое моделирование переноса тепла и вещества при решении инженерных задач Текст. /Р.А. Испирян, А.В. Клингер, Н.М. Пузырев. Тверь. - 2002. - 100 с.

48. Кармазин, В.Д. Техника и применение вибрирующего слоя Текст.: монография /В.Д. Кармазин. -Киев: Наукова думка, 1977 175 с.

49. Ковалев Ю. 3. Детерминированные и стохастические модели динамических систем Текст.: монография ЛО.З. Ковалев, В.К. Федоров. Омск: 1995.-213 с.

50. Косарев, В. Ф. Физические основы холодного газодинамического напыления Текст.: Автореф. дис. . д-ра физ.-мат. наук : 01.02.05 / Ин-т теорет. и прикладной механики СО РАН. Новосибирск, 2003. - 28 с.

51. Кукушкин, С. А. Дисперсные системы на поверхности твердых тел (эволюционный подход): механизмы образования тонких пленок Текст. /С.А. Кукушкин, В.В. Слезов. СПб.: Наука: С.-Петерб. изд. фирма: ТОО "Мифрил", 1996. - 309 с.

52. Куценогий, К. П. Численное моделирование кинетики аэрозолеобразования в режиме свободно-молекулярных столкновений Текст. /К.П. Куценогий, А.И. Левыкин, К. К. Сабельфельд. Новосибирск, 1992. - 27 с.

53. Левин, Л. М. Исследования по физике грубодисперсных аэрозолей Текст. : монография /Л.М. Левин. -М.: АН СССР, 1961.-224 с.

54. Летфуллин, Р. Р. Лазерная диагностика аэрозолей Текст. /P.P. Летфуллин. -М.- 1998.-32 с.

55. Махвиладзе, Г. М. Динамика и осаждение неизотермического облака газовзвеси Текст. /Г.М. Махвиладзе, О.И. Мелихов. М.: ИПМ, 1982. - 48 с.

56. Махвиладзе, Г. М. Численное исследование падения совокупности монодисперсных частиц на плоскую горизонтальную поверхность Текст. /Г.М. Махвиладзе, О.И. Мелихов. М.: ИПМ, 1981. - 62 с.

57. Медников, Е. П. Теория турбулентной миграции аэрозольных частиц Текст. /Е.П. Медников. М.: Институт проблем механики АН СССР, 1979. - 60 с.

58. Медников, Е. П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей Текст. /Е. П. Медников. -М.: Наука, 1981. 174 с.

59. Михайлов, В. Ф. О некоторых закономерностях движения аэрозольных частиц в электомагнитных полях Текст. /В.Ф. Михайлов, Л.И. Михайлова. -Алма-Ата : ИФВЭ, 1987. 24 с.

60. Муштаев, В. И. Конструирование и расчет аппаратов со взвешенным слоем Текст.: [Учеб. пособие для вузов по спец. "Машины и аппараты хим. пр-в и предприятий строит, материалов"] /В.И. Муштаев, А.С. Тимонин, В.Я. Лебедев. М.: Химия, 1991. - 342 с.

61. Накорчевский, А. И. Гидродинамика и тепломассоперенос в гетерогенных системах и пульсирующих потоках Текст. /А.И. Накорчевский, Б.И. Басок.- Киев : Наукова думка, 2001. 348 с.

62. Накоряков, В. Е. Тепломассоперенос в двухфазных системах Текст. : монография /В.Е. Накоряков, А.В. Горин. Новосибирск: Ин-т теплофизики, 1994.-431 с

63. Нартов, В. П. Стохастический режим в слое смешения Текст. /В.П. Нартов.- Новосибирск : ИТПМ, 1986. 39 с

64. Нигматулин, Р. Н. Основы механики гетерогенных сред Текст.: монография /Р.Н. Нигматулин М.: Наука, 1978. - 336 с.

65. Никитин, М. М. Технология и оборудование вакуумного напыления Текст. /М.М. Никитин. -М.: Металлургия, 1992. 110 с.

66. Пат. 2241043 РФ, МПК7 С 13 F 3/00. Способ производства сахаросодержа-щего продукта / Егорова М.И, Чугунова JI.C., Беляева Л.И. и др., опубл. 27.11.2004.

67. Пат. 2241043 РФ, МПК7 С 13 F 3/00. Способ производства сахаросодержа-щего продукта / Егорова М.И, Чугунова Л.С., Беляева Л.И. и др., опубл. 27.11.2004.

68. Пат. RU 2045577 МПК6 С 13 F 3/00, А 23 L 1/236. Способ получения сахаро-содержащего продукта / Л.С. Корогодский // Опубл. 10.10.1995.-Бюл. № 28.

69. Пат. RU 2102486 МПК6 С 13 F 3/00, А 23 L 1/236. Способ производства сахара/М. А. Суслов//Опубл. 20.01.1998.

70. Пат. RU 2129616 МПК6 С 13 F 3/00. Способ производства сахаросодержа-щего продукта / М.А. Суслов // Опубл. 27.04.1999.

71. Пащенко, С. Э. Атмосферный и техногенный аэрозоль Текст. : в 2 ч. / С.Э. Пащенко, К.К. Сабельфельд; Под ред. Р.З. Сагдеева, Г.А. Михайлова. Новосибирск : Ч. 1. - 1992. - 190 с.

72. Пащенко, С. Э. Атмосферный и техногенный аэрозоль Текст. : в 2 ч. /С.Э. Пащенко, К.К. Сабельфельд; Под ред. Р.З. Сагдеева, Г.А. Михайлова. Новосибирск : Ч. 2. - 1992. - 118 с.

73. Перемешивание частиц и перенос тепла в неоднородных кипящих слоях Текст. /В.А. Бородуля, Ю.С. Теплицкий, Ю.Г. Епанов и др. Минск: ИТМО, 1981.-41 с.

74. Перепелица, Н.И. Исследование осаждения капель жидкости при взаимодействии струи с пристенным турбулизатором в воздушном потоке Текст. /Н.И. Перепелица, Р.С. Пометько, Ю.В. Муранов. ФЭИ Обнинск: ФЭИ, 1987.- 15 с.

75. Петров, К. С. Модель аэрозольной обработки движущегося виброожижен-ного слоя твердых частиц Текст. /К.С. Петров //Обозрение прикладной и промышленной математики. 2006. - Т. 13. Вып. 1- С. 134 - 135.

76. Петрянов-Соколов, И. В. Аэрозоли Текст. /И.В. Петрянов-Соколов, А.Г. Сутугин. М.: Наука, 1989. - 142 с.

77. Пискунов, В. Н. Моделирование динамических процессов в аэродисперсных системах Текст.: монография /В.Н. Пискунов. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2004.-161 с.

78. Пискунов, В. Н. Теоретические модели кинетики формирования аэрозолей Текст.: монография / В.Н.Пискунов. Саров:, 2000. - 209 с.

79. Поверхностные явления и фазовые превращения в конденсированных пленках Текст. / под ред. Н.Т. Гладких. Харьков : Харьков, нац. ун-т им. В.Н. Каразина, 2004.-275 с.

80. Протодьяконов, И. О. Гидродинамика и массообмен в системах газ-жидкость Текст.: монография /И.О. Протодьяконов, И.Е. Люблинская; Отв.ред. П.Г. Романков. Л.: Наука Ленингр. отд-ние, 1990. - 349 с.

81. Протодьяконов, И. О. Гидромеханика псевдоожиженного слоя Текст. /И.О. Протодьяконов, Ю.Г. Чесноков. Л.: Химия : Ленингр. отд-ние, 1982. - 264 с.

82. Протодьяконов, И. О.Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость твердое тело Текст. / И. О. Протодьяконов, И. Е. Люблинская, А.Е. Рыжков. - Л.: Химия : Ленингр. отд-ние, 1987. - 333 с.

83. Процессы переноса в аппаратах энергохимических производств: Сб. науч. тр. Текст. /АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т теплофизики; Под ред. А.П. Бурдукова. Новосибирск : ИТФ, 1985. - 153 с.

84. Псевдоожижение Текст. /В.Г. Айнштейн, А.П. Баскаков, Б.В. Берг и др.]; Под ред. В. Г. Айнштейна, А. П. Баскакова. М.: Химия, 1991. - 397 с.

85. Рудяк, В. Я. Кинетические уравнения молекулярных и мелкодисперсных газовзвесей Текст. /В.Я. Рудяк, М.Ю. Гладков. Новосибирск, 1993. - 30 с.

86. Секанов, Ю. П. Влагометрия сыпучих и волокнистых растительных материалов Текст.: монография /Ю.П. Секанов. -М.: ВИМ, 2001. 190 с.

87. Скугарев, В. В. Влагометрия пищевых продуктов на основе импедансомет-рических измерений Текст. /В.В. Скугарев, С.М. Петров, К.С. Петров// Известия ОрелГТУ. Серия «Легкая и пищ. пром-сть». 2003- № 3-4. - С. 43 - 44.

88. Стернин, Л. Е. Многофазные течения газа с частицами Текст. /Л.Е. Стер-нин, А.А. Шрайбер. -М.: Машиностроение, 1994. 318 с.

89. Стефогло, Е. Ф. Газожидкостные реакторы с суспендированным катализатором Текст. /Е.Ф. Стефогло; Отв. ред. Г. С. Яблонский; АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т угля. Новосибирск: Наука : Сиб. отд-ние, 1990. - 229 с.

90. Сысоев, В. В. Математическое моделирование детерминированных технологических и технических систем Текст.: учеб. пособие /В.В. Сысоев, М.Г. Матвеев, Ю.В. Бугаев, В.И. Ряжских. Воронеж, 1994. - 78 с.

91. Тарасова, Н.П. Дисперсные системы в атмосфере Текст.: учеб. пособие / Н.П. Тарасова. М., 1994. - 60 с.

92. Теверовский, Е. Н. Перенос аэрозольных частиц турбулентными потоками Текст. /Е. Н. Теверовский, Е. С. Дмитриев. М.: Энергоатомиздат, 1988. -159 с.

93. Тезисы докладов V всесоюзной конференции "Аэрозоли и их применение в народном хозяйстве", дек. 1987 г., г. Юрмала. Т. 2. М.: 1987. - 116 с.

94. Терехов В.И. Численное исследование пристенной газокапельной струи в канале при наличии теплового потока на поверхности Текст. /В.И. Терехов, М.А. Пахомов //Прикладная механика и техническая физика. 2006. -Т. 47. № 1.-С.5-17.

95. Тодес, О. М. Аппараты с кипящим зернистым слоем : (Гидравл. и тепловые основы работы) Текст. /О.М. Тодес, О.Б. Цитович. JL: Химия : Jle-нингр. отд-ние, 1981. - 296 с.

96. Топурия, Т. П. Диэлектрик в электростатическом поле. Решение краевых задач методом линейных алгебраических уравнений Текст. /Т.П. Топурия, М.Д. Шафранов. Дубна: ОИЯИ, 1999. - 14 с.

97. Трофимов, В. И. Рост и морфология тонких пленок Текст. /В.И. Трофимов, В.А. Осадченко. М.: Энергоатомиздат, 1993. - 271 с.

98. Фадеев, Ю. А. Электрические и оптические свойства кристаллов Текст. /Ю.А. Фадеев, В.В. Демьянов; Кемерово: ГУ КузГТУ, 2003. - 108 с.

99. Федоров, А. А. Математическое моделирование движения аэровзвеси с учетом неравновесного плавления /кристаллизации Текст. /А.В. Федоров. -Новосибирск, 1992. 40 с.

100. Филипповский, Н. Ф. Гидродинамика и тепломассоперенос в аппаратах с псевдоожиженным слоем Текст.: Автореф. дис. д-ра техн. наук : 05.14.04 / Ур. гос. техн. ун-т. Екатеринбург, 2002. - 47 с.

101. Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике Текст. /Д.А. Франк-Каменецкий; Отв. ред. Р.И. Солоухин. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Наука, 1987. - 490 с.

102. Фукс, И. А. Механика аэрозолей Текст.: монография /И.А. Фукс. М.: АН СССР, 1955.-352 с.

103. Цибаров, В. А. Кинетический метод в теории газовзвесей Текст.: монография /В.А. Цибаров. СПб.: Изд-во С.-Петерб.ун-та, 1997. - 191 с.

104. Чернецкий, В. И. Математическое моделирование стохастических систем Текст.: монография /В.И. Чернецкий. Петрозаводск : Изд-во Петрозаводск. ун-та, 1994. - 486 с.

105. Чернышов, А. А. Струйно-вихревые форсунки тепло-и массобменных аппаратов Текст. /А.А. Чернышов, В.А. Мизин. М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1986.-38 с.

106. Шафранов, М. Д. Диэлектрик в электростатическом поле. Метод решения задач, постановка и обоснование Текст. /М.Д. Шафранов. Дубна: ОИЯИ, 1999. -19 с.

107. Шервуд, Т. Массопередача Текст. /Т. Шервуд, Р. Пигфорд, Ч. Уилки. Пер. с англ. М.: Химия, 1982. - 696 с.

108. Шестаков, А. А. Обобщенный прямой метод Ляпунова для систем с распределенными параметрами Текст.: монография /А.А. Шестаков. 2-е изд., доп. - М.: УРСС : КомКнига, 2007. - 318 с.

109. Шрайбер, А. А. Гидромеханика двухкомпонентных потоков с твердым полидисперсным веществом Текст.: монография /А.А. Шрайбер, В.Н. Милютин, В.П. Яценко. Киев: Наукова думка. 1980. - 249 с.

110. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов Текст. /И.А. Рогов, В .Я. Адаменко, С.В. Некрутман и др.; под ред. И.А. Рогова. -М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. -288 с.

111. Юрьев, Ю. С. Об оптимальной полноте математических моделей Текст.: /Ю.С. Юрьев, С.И. Морозова. Обнинск, 2004. - 47 с.

112. Янковский, С. С. Средства измерения массы и дисперсного состава частиц, взвешенных в газовом потоке Текст. /С. С. Янковский. М. : ЦИНТИ-химнефтемаш, 1990.-43 с.

113. Abscheidung von Aerosolen mit strukturierten Packungen Text. /X. Cheng. -Karlsruhe : [s. п.], 2004. - XX, 143 S.

114. Analytical chemistry of aerosols Text. /Ed. By Kvetoslav Rudolf Spurny.-Boca Raton: Lewis, Cop. 1999. 486 c.

115. Banks, H.T. Estimation techniques for distributed parameter systems Text. : сборник научных трудов / H.T. Banks, К. Kunisch. Boston etc : Birkhauser, 1989.--XIII, 315 p.

116. Bayvel, L. Atomisaton and Spray Technology Text. 1/ L. Bayvel, 1985. p. 3 - 20.

117. Belschner, R. Ein Verfahren zur simulationsbasierten Analyse von verteilten Prozessautomatisierungssystemen in der Spezifikationsphase Text. : Diss. / R. Belschner. Stuttgart: [s. п.], 1997. - 145 S.

118. Chen, D. R. Numerical and experimental studies of particle deposition in a tube with a conical contraction Text.: монография / D.R. Chen, D.Y.H. Pui. Minneapolis, Mn : [s. п.], 1993. - 11 с.

119. Chung, J. P. Experimental investigation of air flow around blunt aerosol sam-plersText. /J.P. Chung, D. Dunn-Rankin //J. Aerosol Sci. 1997. V. 28, - N 2. -P. 289-305.

120. Control and estimation of distributed parameter systems Text.: 4th intern, conf., July 10-16, 1988, Vorau / сост. ed. F. Kappel. Basel et al. : Birkh@:auser, 1989. - XIII. - 434 p.

121. Control of distributed parameter systems 1986 Text. : proc. of the 4th IF AC symp., Los Angeles(Ca), 30 June-2 July 1986 /сост. ed. H. E. Rauch. Oxford etc.: Pergamon press, 1987. - XI. - 502 p.

122. Control of distributed parameter systems 1989 Text. : sel. papers from the 5th IF AC symp., Perpignan, June 26-29,1989 / сост. ed.: M. Amouroux, A. El Jai. -Oxford etc.: Pergamon press, 1990. 514 p.

123. Control theory of distributed parameter systems and applications Text. : proc. of the IFIP WG 7.2 working conf. Shanghai, May 6-9, 1990 / сост. ed. X. Li. -Berlin et.al: Springer, 1991. VIII. - 219 p.

124. Dussaud, A.D., Fluorescence visualization of a convective instability which modulates the spreading of volatile surface films Text. /A.D. Dussaud, S.M. Troian, S.R. Harris. Physics of Fluids. - 1998. -Vol. 10, is. 7. - P. 1588-1596.

125. Forschungszentrum (Karlsruhe). Wissenschaftliche Berichte Text. / FZKA. -Karlsruhe : [s. п.], -19 s.

126. Galeev, R. S. Deposition of particles on a sphere: the role of gravity Text. /R.S. Galeev, S.K. Zaripov //Aerosol Sci. and Technol. 2003. V. 37. - P. 325-329.

127. Hoepman, J.H. Toward self-stabilizing wait-free shared memory objects Text. : сборник /J.H. Hoepman, M. Papatriantafilou, P. Tsigas. Amsterdam: [s. п.], 1995.-15 p.

128. Jaworek, A. A.Wybrane zagadnienia diagnostyki naelektryzowanych aerozoli Text./A.A. Jaworek. Zeszyty nauk. Inst, maszyn przeplywowych Pol. akad. nauk w Gdansku. Studia i materialy. Gdansk.: - 1993. -38 c.

129. Lehtinen, K.E.J. Theoretical studies on aerosol agglomeration processes Text.: diss. /K.E.J. Lehtinen. Espoo : [s. п.], 1997. - Pag.var.: ill. - (Publications /Valtion teknillinen tutkimuskeskus (Helsinki).

130. Matar, O.K. Models for Marangoni drying Text./ O.K. Matar, R.V Craster. -Physics of Fluids.- 2001.- Vol. 13, is. 7.-P. 1869- 1883.

131. Minges, J. NACOWA experiments on LMFBR cover gas aerosols, heat transfer and fission product enrichment Text.: монография /J. Minges, W.Sch@:utz. -Karlsruhe : [s. п.], 1993.-127 p.

132. Montassier, N. Etude du depot des aerosols par thermophorese dans un ecoulement laminaire Text. : diss. Mfiche (2) /N. Montassier. Gif sur Yvette : [s. п.], 1990.-160 p.

133. Multilayer thin films : Sequential assembly of nanocomposite materials Text. /Ed. by Gero Decher, Joseph B. Schlenoff. Weinheim : Wiley-VCH, Cop. 2003.-XIX.-524 c.

134. On the transport, deposition and filtration of aerosol particles in fibrous filters: selected problems Text. /A.Podgorski. Warszawa: Oficyna wydaw. politech. Warszawskiej, 2002. - 207 p.

135. Payet, S. Filtration stationnare et dynamique des aerosols liquides submicroniques Text. /S. Payet: diss. Mfiche(2) / S.Payet. Gif-sur-Yvette : [s. п.], 1992.-148 p.

136. PI 20043437 Patent Malaysia. Method for Determining Stevioside Content in Sacchariferous Substance. Applicant Mercury Spark Limited; Filing for Grant of Patent 23.08.2004 /Sergey M. Petrov, Nadezda M. Podgornova, Dmitry N. Varlamov.

137. Sadig Zadeh, A. Etude de l'efficacite de captation des aerosols par un lit granulaire en l'absence et en presence d'ondes acoustiques Text.: mfiche (2) / A.Sadig Zadeh. Gif sur Yvette: [s. п.], 1991. - 164 p.

138. Sato, S. Particle transport at low pressure Text. : particle deposition in a tube with an abrupt contraction / S. Sato, D.-R.Chen, D.Y.H. Pui. Minniapolis (Mn): [s. п.], 2000.- 15 p.

139. Self-stabilizing mutual exclusion on directed graphs Text.: сборник /D. Al-stein, J.H. Hoepman, B.E. Oliver, P.I. A.Put. Amsterdam: [s. п.], 1995. - 55 p.

140. Sugar Technologists Manual Text. / [Z. Bubnik, P. Kadlec, D. Urban, M. Bruhns. Bartens, 1995. -417 s.

141. Tiba, D. Optimal control of nonsmooth distributed parameter systems Text. : сборник научных трудов / D. Tiba. Berlin et al.: Springer, 1990. - 159 p.

142. Wang, M. In situ observation of surface-tension-induced oscillation of agueous solution film in needlelike crystal growth Text., /М. Wang, N. Ming.- Physical Review A. 1991.-Vol. 44, is. 12. - P. R7898 -R7901.