Для промышленных аппаратов.
Проблема масштабного перехода
Проектированиеи внедрение аппаратов большой единичной мощности (например, массообменных колонн до 10м в диаметре и высотой до 100м) выявило существенное снижение их эффективности с лабораторными модолями (масштабный эффект). Причины:
– возникновение по сечению аппарата гидродинамических неоднородностей;
– изменение значений коэффициента турбулентного переноса;
– невозможность достижения одновременного подбия полей W, T и .
В свези с этим возникает проблема масштабного перехода от лабораторной модели к промышленному аппарату. Традиционно она решается следующим образом:
– изготовление и исследование лабораторной модели; получение критериального уравнения;
– проектирование, изготовление и исследование полупромышленной установки с целью коррекции описания (уравнения);
– проектирование и изготовление промышленной установки.
Всё это приводит к удорожанию и затягиванию сроков внедрения новой техники. С целью устранения этих недостатков был предложен двух уровневый подход к проектированию промышленных аппаратов на основе гидродинамического моделирования. Предполагается, что основную роль в масштабном эффекте играет изменение гидродинамической структуры потоков при переходе к аппаратам больших размеров. Пилотную и полупромышленную установку заменяют стендом, на котором в промышленном масштабе изучается небольшой по высоте участок аппарата с целью коррекции критериального уравнения.
Попытка решения проблемы масштабного перехода привела к разработке метода сопряжённого физического и математического моделирования.
2.3.6 Понятие о сопряжённом