Definition of Boundary and Physical Conditions of the Mathematical Model of Mass Exchange in the Apparatus During Separation of Aquatic-Organic Mixtures

Abstract

Авторами розроблена та удосконалена математична мо-дель, яка описує масообмінну обстановку в апараті підчас роз-ділення водно-органічних сумішей та показує процесипер-вапорації, що відбуваються зпроцесу десорбції компонентів з мембранного елемента з урахуванням взаємних впливів харак-теристик процесу на характеристики середовища. Враховано вплив зовнішніх факторів для температурного розрахунку та знайдено розв’язок відповідної модельної задачі з використан-ням рівняння руху для рідини в середині мембрани в умовах ламінарного руху. Наведені результати розрахунків розподілу концентрації органічної домішки у суміші та матеріалі мембра-ни. Досліджено залежність кількості проходів через мембрану Випуск2277від початкової концентрації в мембрані. Показано можливість визначення розподілу концентрацій у потоці рідини, яка про-ходить в мембрані, а також по товщині мембрани в залежності від розмірів мембрани, режимів руху вихідної та парогазової суміші, концентрації органічної домішки в вихідній та парога-зовій суміші. В побудованій математичній моделі враховано геометричні та фізичні умови, які характеризують відповідно форму і розміри області в якій відбувається конкретний процес переносу та фізичні властивості середовища і їх зміна в залеж-ності від параметрів процесів. Для розв’язання рівняння конве-ктивної дифузії в рідкій фазі вибрано метод скінченнихріз-ниць. Математичне моделювання наочно демонструє ефект впливу факторів, але, в свою чергу, не дозволяє знизити вплив. Урахування початкових умовах і граничних умовах дозволить визначити розподіл концентрацій у потоці рідини, яка прохо-дить в мембрані, а також по товщині мембрани в залежності від розмірів мембрани, режимів руху вихідної та парогазової су-міші, концентрації органічної домішки в вихідній та парогазо-вій суміші. Проведене математичне моделювання тепло-та ма-сообміну всередині апарату для визначення концентраційного поля органічного компоненту та виявлення факторів, що впли-вають на швидкість виділення органічної домішки.