Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми
In the paper а mathematical model for computer predicting of the process of adsorption purification of water from impurities in rapid multilayer filters while maintaining a constant filtration rate, taking into account the reverse influence of process characteristics (the concentrations of impuritie...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2019
|
| Online Zugang: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184491 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Institution
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| id |
mcmtechkpnueduua-article-184491 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-11-22T08:56:28Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Климюк, Юрій Євгенійович Бомба, Андрій Ярославович |
| spellingShingle |
Климюк, Юрій Євгенійович Бомба, Андрій Ярославович Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| author_facet |
Климюк, Юрій Євгенійович Бомба, Андрій Ярославович |
| author_sort |
Климюк, Юрій Євгенійович |
| title |
Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_short |
Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_full |
Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_fullStr |
Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_full_unstemmed |
Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_sort |
комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми |
| title_alt |
Computer Prediction of Adsorption Purification of Water From Impurities in Rapid Multilayer Filters of Cone-Shaped Form |
| description |
In the paper а mathematical model for computer predicting of the process of adsorption purification of water from impurities in rapid multilayer filters while maintaining a constant filtration rate, taking into account the reverse influence of process characteristics (the concentrations of impurities respectively in the filtration flow stream and on the surface of the adsorbent load, the temperature of the filtration flow) on characteristics load (coefficients of filtration, active porosity, adsorption, desorption) is formulated. The corresponding model problem contains the equation of motion of the filtration flow according to Darcy's law, the continuity equation, the equation of mass and heat balance, and the equation to study the change in the characteristics of piecewise-homogeneous porous loads (filtration coefficients and active porosity). Provided that the convective components of heat and mass transfer and adsorption predominate over the contribution of diffusion and desorption, an algorithm for numerically-asymptotic approximation of solution of the corresponding nonlinear singularly perturbed boundary value problem for a model region of a conical shape, bounded two equipotential surfaces and a surface flow, separated by some given specified of the equipotential surfaces on several subdomains, is developed. The proposed model allows through computer experiments to investigate changes in the characteristics of piecewise homogeneous porous loads (coefficients of filtration and active porosity of filter materials in each layer), to predict the optimal use of adsorbents and increase the duration of operation of filters by selecting their shape and height influence on the process of adsorption purification of water not only changes in the filtration flow rate along the height of the filter, but also the temperature. |
| publisher |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184491 |
| work_keys_str_mv |
AT klimûkûríjêvgeníjovič computerpredictionofadsorptionpurificationofwaterfromimpuritiesinrapidmultilayerfiltersofconeshapedform AT bombaandríjâroslavovič computerpredictionofadsorptionpurificationofwaterfromimpuritiesinrapidmultilayerfiltersofconeshapedform AT klimûkûríjêvgeníjovič kompûterneprognozuvannâadsorbcíjnoídoočistkivodivíddomíšokušvidkihbagatošarovihfílʹtrahkonusopodíbnoíformi AT bombaandríjâroslavovič kompûterneprognozuvannâadsorbcíjnoídoočistkivodivíddomíšokušvidkihbagatošarovihfílʹtrahkonusopodíbnoíformi |
| first_indexed |
2025-07-17T10:14:07Z |
| last_indexed |
2025-07-17T10:14:07Z |
| _version_ |
1850409857203568640 |
| spelling |
mcmtechkpnueduua-article-1844912019-11-22T08:56:28Z Computer Prediction of Adsorption Purification of Water From Impurities in Rapid Multilayer Filters of Cone-Shaped Form Комп’ютерне прогнозування адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах конусоподібної форми Климюк, Юрій Євгенійович Бомба, Андрій Ярославович In the paper а mathematical model for computer predicting of the process of adsorption purification of water from impurities in rapid multilayer filters while maintaining a constant filtration rate, taking into account the reverse influence of process characteristics (the concentrations of impurities respectively in the filtration flow stream and on the surface of the adsorbent load, the temperature of the filtration flow) on characteristics load (coefficients of filtration, active porosity, adsorption, desorption) is formulated. The corresponding model problem contains the equation of motion of the filtration flow according to Darcy's law, the continuity equation, the equation of mass and heat balance, and the equation to study the change in the characteristics of piecewise-homogeneous porous loads (filtration coefficients and active porosity). Provided that the convective components of heat and mass transfer and adsorption predominate over the contribution of diffusion and desorption, an algorithm for numerically-asymptotic approximation of solution of the corresponding nonlinear singularly perturbed boundary value problem for a model region of a conical shape, bounded two equipotential surfaces and a surface flow, separated by some given specified of the equipotential surfaces on several subdomains, is developed. The proposed model allows through computer experiments to investigate changes in the characteristics of piecewise homogeneous porous loads (coefficients of filtration and active porosity of filter materials in each layer), to predict the optimal use of adsorbents and increase the duration of operation of filters by selecting their shape and height influence on the process of adsorption purification of water not only changes in the filtration flow rate along the height of the filter, but also the temperature. У статі сформовано математичну модель для комп’ютерного прогнозування процесу адсорбційної доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах при додержанні сталої швидкості фільтрування з урахуванням зворотного впливу характеристик процесу (концентрацій домішок відповідно у фільтраційному потоці і на поверхні адсорбенту завантаження, температури фільтраційного потоку) на характеристики завантаження (коефіцієнти фільтрації, активної пористості, адсорбції, десорбції). Відповідна модельна задача містить рівняння руху фільтраційного потоку згідно із законом Дарсі, рівняння нерозривності, рівняння балансу маси та тепла і рівняння для дослідження зміни характеристик кусково-однорідних пористих завантажень (коефіцієнтів фільтрації та активної пористості). За умови, що конвективні складові тепло- і масоперенесення й адсорбція переважають над вкладом дифузії й десорбції, отримано алгоритм числово-асимптотичного наближення розв’язку відповідної нелінійної сингулярно-збуреної крайової задачі для модельної області конусоподібної форми, обмеженої двома еквіпотенціальними поверхнями і поверхнею течії та розділеної деякими заданими еквіпотенціальними поверхнями на кілька підобластей. Запропонована модель дозволяє шляхом проведення комп’ютерних експериментів дослідити зміну характеристик кусково-однорідних пористих завантажень (коефіцієнтів фільтрації і активної пористості фільтрувальних матеріалів у кожному шарі), спрогнозувати оптимальні варіанти використання адсорбентів і збільшення тривалості роботи фільтрів за рахунок вибору їх форми та висоти шарів з урахуванням впливу на процес адсорбційної доочистки води не лише зміни швидкості фільтраційного потоку вздовж висоти фільтру, але й температури. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2019-08-22 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184491 10.32626/2308-5916.2019-20.51-68 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2019: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 20; 51-68 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2019: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 20; 51-68 2308-5916 10.32626/2308-5916.2019-20 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184491/184195 Авторське право (c) 2021 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки |