Математическое моделирование сопряженного тепломассообмена при пленочной конденсации в установках разделения высококипящих углеводородных смесей (Mathematical simulation of coupled heat-and-mass transfer while film condensation in the separation of high-boiling hydrocarbon mixtures)

Тепломассообменные процессы при конденсации, испарении (кипении) широко используются в различных областях техники и технологии при нагреве и охлаждении различных рабочих сред в технологических процессах нефтехимии, теплоэнергетики и других промышленных отраслях. Конденсация принадлежит к одному из наиболее распространенных технологических процессов. Процессы с конденсацией занимают большой удельный вес в химической технологии и смежных отраслях промышленности. Наиболее распространенным видом реализации процесса конденсации в промышленных аппаратах является пленочная конденсация.В проекте предполагается разработать и исследовать математические модели, описывающие процесс пленочной конденсации на основе уравнений сохранения массы, импульса и энергии с учетом кинетики конденсации, а также с совместным учетом термогидродинамической обстановки в хладоагенте в ограниченной области, стекающей пленке конденсата и газовом потоке при изменении их физических свойств. Построенные модели позволят адекватно описать реальные процессы в теплообменных системах, а также станут основой для подбора типовых и проектирования новых теплообменных аппаратов для реализации процесса конденсации. Разработанные модели будут использоваться для расчетов реальных теплообменников-конденсаторов, а проверка их адекватности будет осуществляться сопоставлением результатов расчетов с собственными и имеющимися в открытом доступе экспериментальными данными. Теоретические результаты будут использованы при проведении контрольных экспериментов.По результатам моделирования предполагается разработка новой энергоэффективной конструкции пластинчатого теплообменника с возможностью его использования в процессе разделения высококипящих углеводородных смесей в нефтехимической отрасли Республики Татарстан.