Введение
Глава 1 Комплекс неравновесных диссипативных структур как объект моделирования 13
1.1 Синергетический подход, роль диссипативных структур и пример их практического использования 13
1.1.1 Особенности непрерывного металлургического процесса СЭР 17
1.1.2 Свойства диссипативных структур 19
1.2 Комплекс диссипативных структур как основа функционирования струйно-эмульсионного металлургического реактора 24
1.3 Постановка задачи создания замкнутого комплекса математических моделей диссипативных структур колонного струйно-эмульсионного реактора..
1.4 Выводы по главе 1 43
Глава 2 Математические модели текущего равновесия на основе законов сохранения вещества 44
2.1 Детализация зонной модели в струйно-эмульсионном реакторе 44
2.2 Текущее равновесие и термодинамическая стабилизация 47
2.3 Процессы прямого восстановления 51
2.3.1 Анализ моделей восстановительных процессов 51
2.3.2 Модели статики струйно-эмульсионного процесса СЭР 55
2.3.3 Модели линейной термодинамики в зоне 6 59
2.4 Математические модели окислительных процессов 62
2.4.1 Анализ моделей окислительных процессов 62
2.4.2 Окислительные процессы в зонах 5-8 63
2.5 Математическая модель динамики состава шлака в колонном струйно-эмульсионном реакторе 67
2.6 Выводы по главе 2 73
Глава 3 Имитационное моделирование гравитационного сепаратора в колонном струйно-эмульсионном реакторе 74
3.1 Современные методы решения многомерных уравнений газовой динамики 3.2 Имитационное моделирование методом Монте-Карло с использованием «первых принципов» 75
3.3 Анализ инструментальных средств и алгоритмов реализации имитационных моделей 77
3.4 Физическая постановка задачи 79
3.5 Комплекс алгоритмов и программ 86
3.5.1 Алгоритм задачи восстановления оксидов железа, законы сохранения 91
3.5.2 Алгоритм разделения продуктов на металл, шлак и газ 95
3.5.3 Алгоритм нахождения положения частицы по высоте 97
3.5.4 Алгоритм расплавления частиц рудных материалов 99
3.5.5 Применение технологии параллельного программирования CUDA в задаче расплавления шарообразной частицы 100
3.5.6 Алгоритм материального и теплового баланса шлакового слоя 104
3.5.7 Алгоритм диффузионного перехода на границе шлак-металл 107
3.5.8 Алгоритм обезуглероживания частиц железа в слое шлака 108
3.5.9 Алгоритм формирования состава металла, выделения и всплывания пузырьков оксида углерода 111
3.6 Выводы по главе 3 112
Глава 4 Исследование на математических моделях и применение результатов 113
4.1 Исследования на имитационной модели гравитационного сепаратора в колонном струйно-эмульсионном реакторе 113
4.2 Оценка чувствительности имитационной модели на изменение настраиваемых коэффициентов 127
4.3 Тестирование и проверка адекватности имитационной модели 138
4.3.1 Тестирование по модели закона сохранения вещества 138
4.3.2 Проверка адекватности на низкотемпературной физической модели (частица-жидкость-газ) 139
4.4 Разделение составляющих пыли марганцевого производства 147
4.5 Выводы по главе 4 149
Заключение 151
Список литературы
