Главная » 2014»Август»18 » Скачать Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст. Женса, Андрей Вячеславович бесплатно
11:07 PM
Скачать Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст. Женса, Андрей Вячеславович бесплатно
Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст
Диссертация
Автор: Женса, Андрей Вячеславович
Название: Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст
Справка: Женса, Андрей Вячеславович. Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст : диссертация кандидата технических наук : 05.17.08 Москва, 2000 150 c. : 61 02-5/529-4
Объем: 150 стр.
Информация: Москва, 2000
Содержание:
Список обозначений
Глава 1 Обзор литературы
11 Пластическое формование катализаторных паст
111 Экструзионное формование катализаторных паст
112 Формовочная оснастка фильеры
12 Процессы структурообразования в дисперсных системах
121 Некоторые положения физико-химической механики
122 Роль водорастворимых полимеров в процессах структурообразования
13 Влияние сольватных слоев на свойства пасты
131 Понятия адсорбционного и граничного слоев
132 Влияние граничных слоев на реологические свойства паст
14 Течение катализаторных паст
141 Течение паст в поршневом экструдере\
142 Дефекты течения паст ;^
15 Физико-химические свойства используемых веществ
16 Постановка задач исследований
Глава 2 Экспериментальные исследования на стадиях приготовления и течения катализаторных паст
21 Исходные экспериментальные данные на стадии приготовления катализаторных паст
22 Определение деформационных характеристик катализаторных паст
23 Определение пластической прочности катализаторных паст на коническом пластометре П А Ребиндера
24 Определение вязкости катализаторных паст на капиллярном вискозиметре
25 Исследование течения пасты на капиллярном вискозиметре
26 Определение механической прочности и пористости образцов экструдата
Глава 3 Математическое моделирование стадии приготовления катглизаторных паст
31 Вывод математической модели смешения частиц твёрдой фазы а-РегО;-, и компонентов сплошной фазы
32 Создание разностной схемы математической модели
33 Алгоритм решения уравнений математической модели
34 Определение кинетических констант математической модели
35 Определение параметров математической модели
36 Нахождение физико-химических закономерностей для реологических и деформационных свойств паст
Глава 4 Математическое моделирование стадии течения катгшизаторных паст в экструдере
41 Вывод ]математической модели течения пасты в поршневом экструдере
42 Вывод соотношения для расчета давления при поршневой экструзии
43 Определение параметров математической модели
Глава 5 Под(5ор рецептур на стадии приготовления катализаторных паст
51 Определение зависимости для вязкости катализаторной паст при различных скоростях сдвига
52 Взаимосвязь между свойствами целевого продукта (механическая прочность, пористость) и параметрами математических моделей ^
53 Выбор пасты оптимального состава при приготовлении катализаторных паст
Введение:
В связи с широким распространением процессов гетерогенного катализа, промышленностью производится большое количество разнообразных катализаторов, различающихся как химическим составом, так и методом приготовления. К методам приготовления катализаторов предъявляется ряд требований: они должны обеспечивать получение катализаторов, обладающих заданными химическим и фазовым составом, величинами удельной внешней и внутренней поверхности зерна, оптимальными пористой структурой и механическо]! прочностью. Кроме того, процесс приготовления катализаторов должен гарантировать безвредность для окружающей среды.Существует большое количество способов формовки катализаторов, среди которых наиболее универсальным, экономичным, производительным и экологически чистым считается экструзия паст. Экструзионное формование паст также имеет ряд преимуществ: - создание сложной конфигурации сечения экструдата; - добавление малого количества воды к твёрдому веществу; - формование твёрдых порошков.Развитие теоретических основ процессов экструзионного формования будет способствовать решению многих проблем в технологии катализаторов, используемых в ]эазличных отраслях химической, автомобильной (блочные керамические катализаторы-дожигатели) и нефтехимической промышленности.К основной проблеме экструзионного формования, очевидно, следует отнести отсутствие универсального математического описания (модели) экструзионного процесса на основе адгезионно-когезионного взаимодействия в системе "паста - рабочие органы экструдера", с учетом характера и динамики изменения упруго-вязко-пластичных свойств паст в этих условиях.Другой проблемой является невозможность достаточно точно рассчитать и предсказать параметры (режимы) оптимального проведения экструзионного процесса и показатели качества экструдатов.К настоящему времени состояние научных исследований по данной проблеме применительно к катализаторным (керамическим) пастам возможно характеризовать двумя основными подходами: - исследованрш реологических (деформационных) характеристик паст на основе полной деформационной кривой упруго-вязко-пластичных систем и обработкой её по уравнению Шведова-Максвелла-Кельвина с получением в качестве основных значимых показателей: соотношения различных видов деформации и оценкой по этим соотношениям формовочных свойств паст. Этот подход может включать дополнительные пенетометрические исследования.Данный подход в основном реализуется Российской школой П.А. Ребиндера с использованием методик Толстого-Ребиндера; - исследования реологических (деформационных) характеристик паст методами капилшфной и ротационной вискозиметрии. Этот метод успешно реализуется школой J. Bridgwater и Российской школой.Однако до настоящего момента отсутствует надежная корреляция определённых реологических свойств (показателей) паст и результатов практики экструзии.Таким образом, цели работы могут быть сформулированы следующим образом: 1. Создать на основе методов механики гетерогенных сред математичес1сую модель стадии смешения при приготовлении катализаторных паст с учетом возникновения и роста адсорбционных сольватных оболочек на частицах твёрдой (J)a3bi; 2. Получить экспериментальные данные по реологическим и деформационным свойствам катализаторных паст на основе а-РегОз; 3. Выявить взаимосвязь реологических, деформационных свойств паст с толщиной сольватных оболочек и объёмным содержанием твёрдой фазы; 4. Разработать математическую модель течения катализаторной пасты в экструдере; 5. Получить катализаторную пасту с заданными оптимальным составом, реологическими и деформационными свойствами.Работа поддерживалась грантами Международного фонда INTAS № 97130770, РФФИ "Ведущая научная школа" № 00-15- 99009 .Автор выражает искреннюю благодарность за внимание и помощь научным руководителям д.т.н., профессору Кольцовой Э.М., д.т.н. чл.-корр.Российской Технологической Академии, профессору Петропавловскому И.А., а также глубокую признательность за консультации ведущему научному сотруднику кафедры ТНВ, к.т.н. Костюченко В.В., старшему научному сотруднику кафедры ТНВ, к.т.н. Филиппову В.А., заведующему кафедры КХТП профессору Гордееву Л.С. и аспирантам РХТУ им. Д.И. Менделеева Вишнякову А.В., Миронову А.В..
