- Код статьи
- 10.31857/S0040357123010104-1
- DOI
- 10.31857/S0040357123010104
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 57 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 16-21
- Аннотация
- В данной работе предлагается алгоритм обработки экспериментальных данных по определению теплофизических свойств фосфоритов – теплоемкости и теплопроводности, использующий метод решения обратной коэффициентной задачи теплопроводности, которая сводится к программируемому нагреву, осложненному протеканием термически активируемых эндотермических реакций диссоциации карбонатов и управлению внутренним тепловым состоянием системы с распределенными параметрами. Рассматривается задача математического и компьютерного моделирования системы по обработке экспериментальных данных и обобщения основных зависимостей теплофизических свойств в диапазоне температур функционирования теплотехнологического оборудования термической обработки рудного сырья и практического химического состава фосфоритов методом решения обратной коэффициентной задачи теплопроводности. Параметрами управления являются теплопроводность и теплоемкость – коэффициенты в уравнении теплопроводности для пластины. Критерием оптимальности – принимается наименьшее отклонение полученного в вычислительном эксперименте по модели температурного распределения по толщине пластины от заданного. При решении задачи оптимизации используется метод скользящего допуска с оптимизацией способом деформируемого многогранника. В статье приводятся результаты, полученные в вычислительных экспериментах с использованием фосфатных сырьевых материалов. Представленные численные результаты хорошо согласуются с результатами натурных экспериментов, что подтверждает адекватность разработанной нами математической и компьютерной моделей, а также предлагаемого алгоритма решения обратной коэффициентной задачи теплопроводности.
- Ключевые слова
- Дата публикации
- 01.01.2023
- Год выхода
- 2023
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 62
Библиография
- 1. Meshalkin V.P., Dovì V.G., Bobkov V.I., Burukhina T.F., Khodchenko S.M. State of the art and research development prospects of energy and resource-efficient environmentally safe chemical process systems engineering // Mendeleev Communications. 2021. 31(5). P. 593–604.
- 2. Цирлин А.М., Гагарина Л.Г., Балунов А.И. Синтез теплообменных систем, интегрированных с технологическим процессом // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55. № 3. С. 347–358.
- 3. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Михайлова П.Г. Современное состояние в области анализа, синтеза и оптимального функционирования многоассортиментных цифровых химических производств: аналитический обзор // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55. № 2. С. 154–187.
- 4. Мешалкин В.П., Дли М.И., Пучков А.Ю., Бобков В.И., Казак А.С. Программное обеспечение эффективных химических технологий переработки отходов апатит-нефелиновых руд // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2021. Т. 496. № 1. С. 48–54.
- 5. Леонтьев Л.И., Григорович К.В., Костина М.В. Фундаментальные исследования как основа создания новых материалов и технологий в области металлургии. Часть 1 // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 1. С. 11–22.
- 6. Борисов В.В., Курилин С.П., Луферов В.С. Нечеткие реляционные когнитивные темпоральные модели для анализа и прогнозирования состояния сложных технических систем // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1(97). С. 27–38.
- 7. Bobkov V.I., Fedulov A.S., Dli M.I., Meshalkin V.P., Morgunova E.V. Scientific basis of effective energy resource use and environmentally safe processing of phosphorus-containing manufacturing waste of ore-dressing barrows and processing enterprises // Clean Technologies and Environmental Policy. 2018. T. 20. № 10. C. 2209–2221.
- 8. Курилин С.П., Соколов А.М., Прокимнов Н.Н. Компьютерная программа для эксплуатационной диагностики электромеханических систем на основе топологического подхода // Прикладная информатика. 2021. Т. 16. № 4(94). С. 62–73.
- 9. Meshalkin V., Bobkov V., Dli M., Dovì V. Optimization of energy and resource efficiency in a multistage drying process of phosphate pellets // Energies. 2019. T. 12. № 17. C. 3376.
- 10. Мешалкин В.П., Панченко С.В., Бобков В.И., Дли М.И. Анализ теплофизических и химико-технологических свойств отходов горно-обогатительных комбинатов // Теоретические основы химической технологии. 2020. Т. 54. № 1. С. 30–37.
- 11. Гуськов А.В., Гагарин П.Г., Гуськов В.Н., Тюрин А.В., Гавричев К.С. Теплоемкость и термодинамические функции твердого раствора LU2O3–2HFO2 // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2021. Т. 500. № 1. С. 84–88.
- 12. Гагарин П.Г., Гуськов А.В., Гуськов В.Н., Хорошилов А.В., Гавричев К.С., Иванов В.К. Теплоемкость и термическое расширение М-ортотанталата тербия // Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах. 2021. Т. 499. № 1. С. 63–65.
- 13. Elgharbi S., Horchani-Naifer K., Férid M. Investigation of the structural and mineralogical changes of Tunisian phosphorite during calcinations // J. Thermal Analysis and Calorimetry. 2015. V. 119. № 1. P. 265–271.
- 14. Пучков А.Ю., Лобанева Е.И., Култыгин О.П. Алгоритм прогнозирования параметров системы переработки отходов апатит-нефелиновых руд // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1(97). С. 55–68.
- 15. Буткарев А.А., Вербыло С.Н., Бессмертный Е.А., Буткарева Е.А. Совершенствование и практическое использование методологии ВНИИМТ для оптимизации теплотехнических схем обжиговых конвейерных машин с рабочими площадями 278, 306 и 552 м2 // Сталь. 2020. № 5. С. 7–13.
- 16. Wang, S., Guo, Y., Zheng, F., Chen, F., Yang, L. Improvement of roasting and metallurgical properties of fluorine-bearing iron concentrate pellets // Powder Technology. 2020. 376. P. 126–135.
- 17. Nayak D., Ray N., Dash N., Pati S., De P.S. Induration aspects of low-grade ilmenite pellets: Optimization of oxidation parameters and characterization for direct reduction application // Powder Technology. 2021. 380. P. 408–420.
- 18. Belyakov N.V., Nikolina N.V. Plant protection technologies: From advanced to innovative // J. Physics: Conference Series. 2021. 1942(1). 012072.
- 19. Kurilin S., Fedulov Y., Sokolov A. Scientific Substantiation of Topological Diagnostics Methods of Electrical Equipment, 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021. P. 288–293. https://doi.org/10.1109/ICIEAM51226.2021.9446356.
- 20. Тураев Д.Ю., Почиталкина И.А. Теоретические и практические основы селективного извлечения фосфат-ионов из фосфатных руд с высоким содержанием примесей железа рециркуляционным методом // Теоретические основы химической технологии. 2022. Т. 56. № 2. С. 252–264.
- 21. Кольцов Н.И. Линейные концентрационные и температурные законы сохранения в открытом безградиентном химическом реакторе // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55. № 2. С. 210–215.
- 22. Ming Yan, Xinnan Song, Jin Tian, Xuebin Lv, Ze Zhang, Xiaoyan Yu, Shuting Zhang. Construction of a New Type of Coal Moisture Control Device Based on the Characteristic of Indirect Drying Process of Coking Coal // Energies 2020. 13(16). 4162. https://doi.org/10.3390/en13164162
- 23. Tomtas P., Skwiot A., Sobiecka E., Obraniak A., Ławińska K., Olejnik T.P. Bench Tests and CFD Simulations of Liquid–Gas Phase Separation Modeling with Simultaneous Liquid Transport and Mechanical Foam Destruction // Energies 2021. 14(6). 1740. https://doi.org/10.3390/en14061740
- 24. Shekhovtsov V.V., Vlasov V.A., Skripnikova N.K., Semenovykh M.A. Structure Formation of Concrete Systems Modified By Nonstandard Particles // Russian Physics J. 2021. 63(9). P. 1590–1595.
- 25. Zhu X., Ji Y. A digital twin–driven method for online quality control in process industry // International J. Advanced Manufacturing Technology. 2022. 119(5–6). P. 3045–3064
