Ірина Фуртат - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Ірина Фуртат
Nauka ì tehnìka sʹogodnì, Mar 4, 2023
We can single out two approaches currently used in the theory of adsorption in general. First of ... more We can single out two approaches currently used in the theory of adsorption in general. First of all, it is microscopic , based on the application of methods of statistical physics. Based on the idea of an averaged molecular field characterizing the interaction of a sorbing molecule with a sorbent surface, and then using the grand canonical ensemble method, it is possible in principle to determine the number of molecules adsorbed on the surface. The main difficulty here is the calculation of the interaction energy, since the method of successive approximations is inapplicable. In the framework of the so-called lattice model, attempts to calculate the interaction energy in the case of sorption of nonpolar adsorbent molecules were made, and it was shown that the dipole-dipole interaction was not taken into account , since the contribution of the dipole-quadrupole interaction is not small. An attempt to simulate the real structure of an active carbon grain, presenting it as a set of slitlike and cylindrical pores, and on this basis to calculate adsorption using the Lennard-Jones potential, was made in the work of Everett. A method was developed for calculating the interaction energy of polar sorbate molecules with an ionic cubic lattice. The comparability of the calculated and experimental data, therefore, largely depends on the adequacy of the chosen model to the real structure. Accounting for № 2(16) 2023 348 other types of interactions, which, generally speaking, take place during adsorption, is associated with significant mathematical difficulties. Within the framework of this approach, the theory of sorption can also be constructed based on the kinetic consideration of the process, based on the use of the so-called chain of BBGKY equations, which considers the behavior of partial distribution functions in time that describe the correlation between molecules. The solution of such a system of equations is currently known only for simple cases. Significant difficulties that arise when describing the adsorption process in a statistical way force us to use a phenomenological approach that does not require detailed knowledge of the sorption mechanism. Based on general thermodynamic relationships, he establishes a relationship between the amount of sorbed substance and thermodynamic quantities: chemical affinity, heat of adsorption, free energy, etc. We will dwell on its application in describing adsorption from aqueous solutions in more detail , especially since the kinetics of the process in porous structures is also considered within the framework of this phenomenological approach.
Посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальністю 144 «Теплоенергетика», освітн... more Посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальністю 144 «Теплоенергетика», освітнього ступеня «бакалавр», які вивчають дисципліну «Тепломасообмін». Метою посібника є закріплення знань, отриманих у процесі вивчення курсу, отримання практичного досвіду в результаті виконання практичних задач з теми стаціонарна теплопровідність в тілах найпростішої форми без внутрішніх джерел теплоти
Наука і техніка сьогодні
Mathematical modeling is an effective tool for solving very complex problems of estimating heat r... more Mathematical modeling is an effective tool for solving very complex problems of estimating heat reserves, choosing rational exploration schemes, designing and optimizing systems for exploiting geothermal deposits. A characteristic feature of geothermal deposits is a significant variety of natural conditions for their formation and functioning. Water reservoir systems represent a complex set of groundwater pressure horizons separated by low-permeability layers with certain conditions for creating pressure, movement and discharge. Hydraulically interconnected aquifers form aquifer complexes. The flow of underground waters is involved in a complex threedimensional movement. The movement takes place taking into account the configuration of the areas of supply and discharge, the distribution of the filtration parameters of rocks in the basin. In the general case, the movement of groundwater is a spatial process and is described by a three-dimensional non-stationary filtration equation. Hot groundwater can be used for displacement of oil as one of the promising methods for increasing oil recovery. Oil production from oil-water zones is one OF THE problems in the theory of oil field development due to the presence of two zones with sharply different hydrodynamic resistances. The complex effect of heat on all parameters of the reservoir system, especially in the production of high-viscosity oils, №6(6) 2022 420 allows you to significantly increase the oil recovery factor. When hot water is injected into oil-containing formations, non-isothermal oil displacement occurs, the patterns of which are determined mainly by the effect of temperature on the viscosity of oil and water, as well as changes in molecular surface forces and thermal expansion of the reservoir system.
Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки, 2021
Динаміка об’єктів з розподіленими параметрами описується диференціальними рівняннями в частинних ... more Динаміка об’єктів з розподіленими параметрами описується диференціальними рівняннями в частинних похідних параболічного типу, які з крайовими умовами є мате- матичними моделями багатьох нестаціонарних нелінійних процесів. Математичними моделями тепломасопереносу є системи рівнянь параболічного типу з такими ж гранич- ними умовами. Усі реальні процеси, як правило, є нелінійними. Вибір оптимального методу розв’я- зання тієї або іншої задачі теорії поля і технічного засобу для її реалізацій є складним питанням. У наш час найбільше поширення при математичному моделюванні складних об’єк- тів з розподіленими параметрами одержали методи дискретизації математичної моделі шляхом просторово-тимчасового квантування. Представлення математичної моделі об’єктів з розподіленими параметрами системами звичайних диференціальних або алгебраїчних рівнянь дозволяє моделювати їх на аналогових і цифрових обчислю- вальних машинах. Можна прийняти, що час роботи циркуляційної системи обмежений часом досягнен...
Наведено результати експериментального порівняльного аналізу розробленого теплообмінніка і рідинн... more Наведено результати експериментального порівняльного аналізу розробленого теплообмінніка і рідинного теплообмінніка Titan, показано перевагу розробленого теплообмінника.
Nauka ì tehnìka sʹogodnì, Mar 4, 2023
We can single out two approaches currently used in the theory of adsorption in general. First of ... more We can single out two approaches currently used in the theory of adsorption in general. First of all, it is microscopic , based on the application of methods of statistical physics. Based on the idea of an averaged molecular field characterizing the interaction of a sorbing molecule with a sorbent surface, and then using the grand canonical ensemble method, it is possible in principle to determine the number of molecules adsorbed on the surface. The main difficulty here is the calculation of the interaction energy, since the method of successive approximations is inapplicable. In the framework of the so-called lattice model, attempts to calculate the interaction energy in the case of sorption of nonpolar adsorbent molecules were made, and it was shown that the dipole-dipole interaction was not taken into account , since the contribution of the dipole-quadrupole interaction is not small. An attempt to simulate the real structure of an active carbon grain, presenting it as a set of slitlike and cylindrical pores, and on this basis to calculate adsorption using the Lennard-Jones potential, was made in the work of Everett. A method was developed for calculating the interaction energy of polar sorbate molecules with an ionic cubic lattice. The comparability of the calculated and experimental data, therefore, largely depends on the adequacy of the chosen model to the real structure. Accounting for № 2(16) 2023 348 other types of interactions, which, generally speaking, take place during adsorption, is associated with significant mathematical difficulties. Within the framework of this approach, the theory of sorption can also be constructed based on the kinetic consideration of the process, based on the use of the so-called chain of BBGKY equations, which considers the behavior of partial distribution functions in time that describe the correlation between molecules. The solution of such a system of equations is currently known only for simple cases. Significant difficulties that arise when describing the adsorption process in a statistical way force us to use a phenomenological approach that does not require detailed knowledge of the sorption mechanism. Based on general thermodynamic relationships, he establishes a relationship between the amount of sorbed substance and thermodynamic quantities: chemical affinity, heat of adsorption, free energy, etc. We will dwell on its application in describing adsorption from aqueous solutions in more detail , especially since the kinetics of the process in porous structures is also considered within the framework of this phenomenological approach.
Посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальністю 144 «Теплоенергетика», освітн... more Посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальністю 144 «Теплоенергетика», освітнього ступеня «бакалавр», які вивчають дисципліну «Тепломасообмін». Метою посібника є закріплення знань, отриманих у процесі вивчення курсу, отримання практичного досвіду в результаті виконання практичних задач з теми стаціонарна теплопровідність в тілах найпростішої форми без внутрішніх джерел теплоти
Наука і техніка сьогодні
Mathematical modeling is an effective tool for solving very complex problems of estimating heat r... more Mathematical modeling is an effective tool for solving very complex problems of estimating heat reserves, choosing rational exploration schemes, designing and optimizing systems for exploiting geothermal deposits. A characteristic feature of geothermal deposits is a significant variety of natural conditions for their formation and functioning. Water reservoir systems represent a complex set of groundwater pressure horizons separated by low-permeability layers with certain conditions for creating pressure, movement and discharge. Hydraulically interconnected aquifers form aquifer complexes. The flow of underground waters is involved in a complex threedimensional movement. The movement takes place taking into account the configuration of the areas of supply and discharge, the distribution of the filtration parameters of rocks in the basin. In the general case, the movement of groundwater is a spatial process and is described by a three-dimensional non-stationary filtration equation. Hot groundwater can be used for displacement of oil as one of the promising methods for increasing oil recovery. Oil production from oil-water zones is one OF THE problems in the theory of oil field development due to the presence of two zones with sharply different hydrodynamic resistances. The complex effect of heat on all parameters of the reservoir system, especially in the production of high-viscosity oils, №6(6) 2022 420 allows you to significantly increase the oil recovery factor. When hot water is injected into oil-containing formations, non-isothermal oil displacement occurs, the patterns of which are determined mainly by the effect of temperature on the viscosity of oil and water, as well as changes in molecular surface forces and thermal expansion of the reservoir system.
Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки, 2021
Динаміка об’єктів з розподіленими параметрами описується диференціальними рівняннями в частинних ... more Динаміка об’єктів з розподіленими параметрами описується диференціальними рівняннями в частинних похідних параболічного типу, які з крайовими умовами є мате- матичними моделями багатьох нестаціонарних нелінійних процесів. Математичними моделями тепломасопереносу є системи рівнянь параболічного типу з такими ж гранич- ними умовами. Усі реальні процеси, як правило, є нелінійними. Вибір оптимального методу розв’я- зання тієї або іншої задачі теорії поля і технічного засобу для її реалізацій є складним питанням. У наш час найбільше поширення при математичному моделюванні складних об’єк- тів з розподіленими параметрами одержали методи дискретизації математичної моделі шляхом просторово-тимчасового квантування. Представлення математичної моделі об’єктів з розподіленими параметрами системами звичайних диференціальних або алгебраїчних рівнянь дозволяє моделювати їх на аналогових і цифрових обчислю- вальних машинах. Можна прийняти, що час роботи циркуляційної системи обмежений часом досягнен...
Наведено результати експериментального порівняльного аналізу розробленого теплообмінніка і рідинн... more Наведено результати експериментального порівняльного аналізу розробленого теплообмінніка і рідинного теплообмінніка Titan, показано перевагу розробленого теплообмінника.