Кутний Б. А. Розвиток теорії тепломасообмінних процесів при кристалізації та дисоціації газових гідратів

Дисертація присвячена комплексному вирішенню проблем синтезу та дисоціації газових гідратів, шляхом розробки нового підходу до вивчення динаміки газопарових бульбашкових структур у явищах гідратоутворення, з метою обґрунтування ефективних методів інтенсифікації технологічних процесів в дисперсних середовищах і створення новітніх енергозберігаючих технологій. Цей підхід базується на детальному аналізі нерівноважних термодинамічних процесів, що формують поведінку одиничної газопарової бульбашки під час перехідного процесу до стану рівноваги, а також на максимальному урахуванні усіх теплофізичних та термодинамічних факторів та фазовоперехідних процесів, які визначають специфічний характер динамічних, термічних та енергетичних ефектів, що виникають в газорідинних середовищах. В рамках цього підходу розроблено універсальні математичні моделі, які з єдиних термодинамічних позицій адекватно описують динаміку одиничної бульбашки, фазовоперехідні процеси та гідратоутворення в широкому інтервалі режимних параметрів. На базі цих моделей розроблено прикладні комп'ютерні програми для вирішення конкретних задач. В результаті проведення обчислювальних та натурних експериментів одержано нову важливу інформацію і встановлено невідомі раніше закономірності поведінки бульбашкових систем у явищах резонансу та гідратоутворення, що дозволило значно розширити уявлення про природу і характер цих явищ. У роботі розроблена методологія розрахунку барботажних апаратів для синтезу газових гідратів, яку підтверджено експериментальними дослідженнями. За допомогою теоретичних та експериментальних досліджень встановлено залежності для оптимізації урахування термобаричних умов, часу, концентрації поверхнево-активних речовин, конструктивних особливостей апарату і технології синтезу газових гідратів. Отримали подальший розвиток дослідження в області дисоціації газових гідратів, зокрема при поверхневому та об’ємному підведенні теплоти. Одержані рівняння для визначення умов самоконсервації та інтенсивної дисоціації газогідратного масиву. Реалізовано математичні моделі дисоціації газогідратного масиву в умовах дії надвисокочастотного електромагнітного випромінення.