Білецький Е. В. Закономірності реодинаміки та теплообміну неньютонівських рідин у каналах хіміко-технологічного обладнання

Об'єкт дослідження: процеси реодинаміки та теплообміну неньютонівських рідин у каналах базової геометрії. Мета дослідження: встановлення макродинамічних та макрокінетичних закономірностей реодинаміки та теплообміну неньютонівських рідин у каналах базової геометрії апаратів хімічної та харчової технологій для подальшого удосконалення практичних методів розрахунку та конструювання технологічного обладнання. Методи дослідження: теоретичні положення дисертації ґрунтуються на фундаментальних положеннях прикладної реології, теплообміну та гідродинаміки з використанням методів симетрії, диференціального й інтегрального числення, метод суперпозиції на підставі зниження розмірності, а також метод аналогії. Теоретичні та практичні результати: розроблено методику рішення тривимірних задач реодинаміки неньютонівських матеріалів у каналах складної форми з рухомими границями, отримано та досліджено рішення задач двовимірної течії в пласкому каналі та тривимірної течії в прямокутному каналі для в'язкопластичної рідини при довільному розподілі швидкості на границях каналу, аналітично розв'язано рівняння в'язкопластичної течії зі сталими показниками в'язкості та напруженням зрушення в прямокутному каналі, отримано і аналітично досліджено рішення задач опису поздовжньо-поперечної течії в прямокутному каналі з довільним розподілом граничних швидкостей та градієнтом тиску, отримано узагальнене реологічне рівняння стану течії неньютонівських рідин із монотонною та екстремальною залежністю в'язкості від швидкості зрушення та запропоновано новий термін для таких рідин - узагальнено-зрушені рідини, досліджено та розв'язано задачі для моделі перехідної течії ньютонівської рідини в каналі, створено методику інженерних розрахунків основних макродинамічних і макрокінетичних показників течії неньютонівських матеріалів, розроблено блок-схему для проведення гідродинамічних та теплових розрахунків течії в каналах для різних випадків теплообміну, запропоновано конструкцію шнекового теплообмінного апарата з використанням як проміжного теплоносія кремнійорганічної рідини, удосконалено систему централізованого теплопостачання теплових апаратів. Створено оригінальні експериментальні установки для дослідження реологічних параметрів неньютонівських матеріалів. Ступінь впровадження: Наукові методики, які розроблені, використовуються під час розрахунку та створення нових процесів та апаратів хімічної та харчової промисловості і впроваджені: Українським державним науково-дослідним вуглехімічним інститутом, ПАТ ХЛФЗ "Червоний хімік", ТОВ "Золочівське хлібоприймальне підприємство". Результати роботи використовуються у навчальному процесі. Сфера використання - хімічна, харчова та переробна промисловість.