MULTISIKLON QURILMASI SAMARADORLIGIGA ZARRALAR O‘LCHAMI VA KONSENTRATSIYASINING TA’SIRI Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

MULTISIKLON QURILMASI SAMARADORLIGIGA ZARRALAR O'LCHAMI VA

KONSENTRATSIYASINING TA'SIRI

Djurayev Sherzod Sobirjonovich,

t,f,f,d., dotsent, Namangan muhandislik-texnologiya instituti. Email : [email protected]

Annotatsiya: Ushbu maqolada zarrachalar o'lchami va ularning kontsentratsiyasining multisiklon qurilmasi samaradorligiga ta'siri tahlil qilinadi. Multisiklon texnologiyasi sanoat havosini tozalashda muhim vosita hisoblanadi, ammo uning samaradorligi zarrachalarning fizik xususiyatlariga bog'liq. Tadqiqotda zarrachalar o'lchami va kontsentratsiyasiga bog'liq samaradorlikni matematik modellashtirish orqali tushuntirishga harakat qilinadi. Ushbu modelga asoslangan holda, zarrachalarning qurilma samaradorligiga ta'siri aniq tahlil qilinadi va natijalar ko'rsatiladi. Matematik model Nyutonning ikkinchi qonuni va massalar muvozanati asosida keltirib chiqarilgan.

Kalit so'zlar: Multisiklon, zarrachalar o'lchami, kontsentratsiya, samaradorlik, matematik model, sanoat havosini tozalash

Kirish. Multisiklon qurilmalari sanoat havosini tozalashda keng qo'llaniladi. Ushbu qurilma chang zarralarini siklon ichida markaziy kuch ta'sirida ajratish orqali havoni tozalaydi. Biroq, multisiklon samaradorligi zarrachalarning o'lchami va ularning kontsentratsiyasiga bog'liq bo'lib, bu parametrlarga asoslangan holda samaradorlikni yaxshilash mumkin [1,2,3]. Zarrachalarning o'lchami va kontsentratsiyasi bilan samaradorlik o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash sanoat uchun muhim ahamiyatga ega. Shu maqsadda, zarrachalar o'lchami va kontsentratsiyasining multisiklon samaradorligiga ta'sirini matematik mode l orqali tahlil qilish zarurati paydo bo'lgan.

Adabiyotlar tahlili va metodologiya. Zarrachalar o'lchami va kontsentratsiyasi ko'plab tadqiqotlarda filtratsiya samaradorligiga ta'sir etuvchi asosiy omillar sifatida ko'rsatilgan. Shu nuqtai nazardan, ko'plab modellar ishlab chiqilgan va samaradorlikka zarrachalar o'lchami va kontsentratsiyasining ta'siri tahlil qilingan. Misol uchun, Navye-Stoks tenglamalari va Lagrange usuli orqali zarralarning harakati modellashtirilgan [4,5,6]. Ammo ushbu tadqiqotlar ko'pincha umumiy yondashuvlarga ega bo'lib, aniq matematik modellar orqali samaradorlikning aniqligi to'liq o'rganilmagan.

Multisiklon qurilmasining samaradorligini tahlil qilishda Nyutonning ikkinchi qonuni va massalar muvozanati asos qilib olinadi. Zarrachalarning siklon ichidagi harakati va ularning ajralish jarayoni ushbu qonunlar asosida matematik modellashtiriladi.

Aksioma 1 (Nyutonning ikkinchi qonuni): Zarrachaga ta'sir qiluvchi kuch uning tezlanishi bilan to'g'ri proporsionaldir:

F = ma

bu yerda, F - kuch, m - massa, a - tezlanish.

Teorema 1 (Massalar muvozanati):

Zarrachalar oqimi uchun ajralish samaradorligi (n) quyidagicha ifodalanadi:

/ vsd2pp\

bu yerda, vc - siklon ichidagi radial tezlik, d -zarrachaning diametri, pp- zarrachaning zichligi, ц -havo dinamik yopishqoqligi, R - siklon radiusi.

Zarrachalar o'lchami va kontsentratsiyasining samaradorlikka ta'sirini matematik ifodalash uchun avval Nyutonning ikkinchi qonunini qo'llaymiz. Multisiklon ichida zarralarga ta'sir qiluvchi markaziy kuch (Fc) va havo oqimining qarshilik kuchi (Fd) hisoblanadi. Bu kuchlar tenglama shaklida quyidagicha ifodalanadi:

153

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 I Son: 3 | 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

Fc=^ (2)

Fd = 6n^vr (3)

Bu yerda, r - zarrachaning radiusi.

Zarralarning ajralishi uchun markaziy kuch qarshilik kuchidan katta bo'lishi kerak, ya'ni:

ÏÏW2

— > Fd = 6n^vr (4)

Shunda zarralarning ajralish samaradorligi (n) ushbu tenglama asosida ifodalanadi:

(1) ga asosan, ajralish samaradorligi zarrachaning diametri (d) bilan kvadrat bog'liq ekanligi ko'rinadi. Bu degani, katta o'lchamdagi zarralar samarali ajraladi, kichik zarralar esa siklon devorlariga yetib bormasdan, havo oqimi bilan olib ketilishi mumkin.

Chang zarrachalari o'lchamlarini turli toifalarga ajratgan holda multisiklon qurilmasi samaradorligiga ta'sir qiluvchi matematik modelni yangilaymiz. Har bir o'lcham toifasi uchun ajralish samaradorligini hisoblash uchun moslashgan ifodalar keltiriladi.

/ vsd2pp\ V<ioßm = 1-exp[-—-)

(5)

Bu yerda d- 1O mikrondan kichik zarrachalar diametri.

- i _ ( Vsd2Pp\ V2.5ßm<d<10ßm = 1 exP ( 18uR )

(б)

u yerda d - 2.5 mikrondan katta, lekin 10 mikrondan kichik zarrachalar diametri.

/ vsd2pp\

Л<2.5,т = 1-ехр(-—Г)

(7)

Bu yerda d - 2.5 mikrondan kichik zarrachalar diametri.

Yuqoridagi formulalar orqali zarrachalarning o'lchamiga qarab multisiklon qurilmasining samaradorligini baholash mumkin. Katta o'lchamdagi zarrachalar uchun ajralish samaradorligi yuqori bo'lib, kichik zarrachalar uchun bu ko'rsatkich ancha past bo'ladi. Ushbu model turli o'lchamdagi zarrachalarning ajralish samaradorligini aniq baholashga va sanoat amaliyotida qurilmaning samaradorligini optimallashtirishga yordam beradi.

Kichik zarrachalar uchun bu ko'rsatkich ancha past bo'ladi. Shu sababli quyidagi takliflami ko'rib chiqish zarur.

Kichik zarrachalar o'lchami juda kichik bo'lgani sababli ularning massasi ham kam bo'ladi. Bu esa zarralarning havo oqimida osongina tarqalib ketishiga olib keladi. Elektrostatik maydonlar kichik zarrachalarga elektr zaryadini berish orqali ularni siklon ichida tortish va devorlarga yopishish jarayonini tezlashtiradi. Bu texnologiya orqali zarralarning ajralish ehtimoli oshadi va natijada samaradorlik sezilarli darajada yaxshilanadi.

Nano-filtrlar kichik zarrachalarni ushlab turish uchun maxsus mo'ljallangan yuqori samarali filtr materiallardan iborat. Ushbu filtrlar juda kichik o'lchamdagi zarrachalarni ham ushlab qolish qobiliyatiga ega. Multisiklon qurilmasida nano-filtrlarni qo'llash orqali havo oqimidagi kichik zarrachalar samarali tarzda ajratilishi va qurilmaning umumiy samaradorligi oshirilishi mumkin.

Siklon ichidagi havo oqimining harakatlanish yo'li kichik zarrachalarning ajralish jarayoniga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Oqim trajektoriyasini optimallashtirish orqali zarrachalarning siklon devorlariga to'qnashish ehtimolini oshirish va ularning devorlarga yopishishini ta'minlash mumkin. Bu usul havo oqimining turg'unligini kamaytiradi va kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini oshiradi.

Kichik zarrachalar siklon devorlariga yetib borganidan so'ng ularning devorlarga yopishishi uchun maxsus qoplamalar qo'llash mumkin. Mikrostrukturalar yoki elektrostatik xususiyatlarga ega bo'lgan qoplamalar zarrachalarni devorlarga yopishish ehtimolini oshiradi. Bu, o'z navbatida, kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.

Multistajli filtratsiya tizimi kichik zarrachalarni har bir bosqichda bosqichma-bosqich ajratib olishga imkon beradi. Ushbu tizim birinchi bosqichda katta zarrachalarni, keyingi bosqichlarda esa kichik zarrachalarni ajratib olishni ta'minlaydi. Har bir bosqichda o'zgartirilgan dizayn va qo'shimcha filtrlar

154

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

orqali samaradorlikni oshirish mumkin. Bu usul orqali kichik zarrachalarni ajratish samaradorligini maksimal darajada oshirish mumkin.

Yuqorida keltirilgan takliflar kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini sezilarli darajada oshirishga qaratilgan. Bu takliflar innovatsion texnologiyalar va zamonaviy dizayn yondashuvlariga asoslanadi. Ularning sanoat amaliyotida qo'llanilishi multisiklon qurilmalari samaradorligini oshirishda muhim ahamiyatga ega bo'ladi va ekologik xavfsizlikni ta'minlashda katta rol o'ynaydi. Ushbu yechimlar kichik zarrachalarni samarali ajratish uchun ideal sharoit yaratadi va qurilmaning umumiy samaradorligini yangi darajaga ko'taradi.

Lekin ayrim texnologiyalarni narxi qimmadligi sababli siklon ichidagi oqim traektoriyasini optimallashtirish bo'yicha ishni davom ettirish mumkin.

Siklon ichidagi oqim traektoriyasini optimallashtirish orqali kichik zarrachalarni samarali ajratish uchun matematik model yaratish, zarrachalarning siklon devorlariga tezroq yetib borishi va samarali ajralishini ta'minlash uchun aerodinamik xususiyatlarni aniqlashga qaratilgan. Ushbu model oqimning optimal trajektoriyasini belgilash va siklon ichidagi zarrachalarning harakatini tahlil qilish uchun ishlatiladi.

Siklon ichidagi oqim traektoriyasini tahlil qilish uchun zarrachalarga ta'sir qiluvchi markaziy kuchni (centripetal force) hisobga olamiz. Zarrachalarning siklon devorlariga tezroq yetib borishi uchun ular doimiy ravishda markazdan chetga siljiydi. Zarrachalarga ta'sir qiluvchi markaziy kuch (2) ifoda bilan aniqlanadi:

Siklon ichidagi zarrachalarning harakatini tahlil qilish uchun zarrachalarning radial (markazdan chetga) harakatini ifodalovchi tenglama yaratamiz. Zarrachalarning radial tezligi vr va tangensial tezligi vtorasidagi bog'liqlikni quyidagi tenglama bilan ifodalaymiz:

vr =(8)

r 6n^R v '

Bu yerda:

• vr- zarrachaning radial tezligi,

• ц - havoning dinamik yopishqoqligi,

• r - zarrachaning radiusi.

Oqim traektoriyasini optimallashtirish uchun zarrachalarning devorlarga to'qnashish ehtimolini maksimal qilish kerak. Buning uchun zarrachalarning radial yo'nalishda siljishi davomida ularning tangensial tezligini kamaytirish va oqimning markazdan chetga bo'lgan tezligini oshirish zarur.

Buning uchun quyidagi optimallashtirish shartini kiritamiz:

^<0 pa — > 0 (9)

dR dR v '

Bu shartlar shuni anglatadiki, radial tezlik vr ortishi kerak, tangensial tezlik vt esa kamayishi kerak. Shunday qilib, zarrachalar tezroq siklon devorlariga yetib boradi.

Zarrachalarning siklon devorlariga to'qnashishini maksimal qilish uchun oqimning optimal traektoriyasi quyidagicha ifodalanadi:

R

optimal

2mv2 9nßr

(10)

Bu yerda:

• Roptimal- siklon ichidagi oqim uchun optimal radius,

• Boshqa parametrlar yuqoridagi tenglamalardagi kabi.

Oqimning optimal traektoriyasi kiritilgandan so'ng, kichik zarrachalar siklon devorlariga tezroq yetib boradi va ajralish samaradorligi ortadi. Shunday qilib, siklon dizayni oqim yo'llarini optimallashtirish orqali kichik zarrachalarning ajralish samaradorligi quyidagi tenglama yordamida ifodalanadi:

Voptimal = 1 6Xp

(vr,optimald2 Pp\

18ßRoptimai ) ( )

Bu yerda vr,optimal- radial yo'nalishda optimal

tezlik.

Ushbu model siklon ichidagi oqim traektoriyasini optimallashtirish orqali kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini oshirishni matematik ifodalashga imkon beradi. Model zarrachalarning radial va tangensial tezliklarini nazorat

155

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 I Son: 3 I 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

qilish orqali optimal oqim yo'llarini aniqlaydi. Oqim yo'llarini optimallashtirish orqali kichik zarrachalar tezroq ajraladi va multisiklon qurilmasining umumiy samaradorligi oshadi. Bu yondashuv nisbatan arzon bo'lib, mavjud siklon dizaynlarini o'zgartirishni talab qilmaydi, faqat ichki oqim yo'llarini optimallashtirishga qaratilgan.

Oldingi modelda biz zarrachalarning radial tezligi vr va tangensial tezligi vt ni aniqlagan edik. Vaqt parametrini kiritish uchun zarrachalarning radial tezligi vr(t) va tangensial tezligi vt(t) vaqtga bog'liq holda qanday o'zgarishini hisobga olamiz.

Zarrachalar siklon ichida radial yo'nalishda harakatlanadi va bu harakatni vaqt parametriga bog'lab, differensial tenglama shaklida ifodalaymiz:

(12)

dt ' 6nßr 6nßR(t)

Bu yerda:

• R(t) - zarrachaning vaqt bo'yicha siklon radiusidan masofasi,

• vr(t) - vaqtga bog'liq radial tezlik,

• Fc(t) - vaqtga bog'liq markaziy kuch,

• v(t) - vaqtga bog'liq tangensial tezlik. Tangensial tezlik v(t) va uning vaqt bo'yicha

o'zgarishini quyidagicha ifodalaymiz:

v(t) = v0e

-at

(13)

Bu yerda v0 boshlang'ich tangensial tezlik, а esa tangensial tezlikning tushish tezligini ifodalaydi.

Ajralish vaqti tsep zarrachalarning siklon devorlariga yetib borishi uchun zarur bo'lgan vaqtni ifodalaydi. Ushbu vaqtni topish uchun yuqoridagi tenglamalarni integrallash lozim:

R(t) = j,sep vrmt = j.

tsep mvfe 2at

6nßrR(t)

dt (14)

Integrallash natijasida tsep ajralish vaqti uchun quyidagicha ifoda hosil bo'ladi:

tsev=R~^f(1-e-2at) (15)

Bu yerda tsepajralish vaqti.

Zarrachalarning devorlarga yopishish ehtimolini (ajralish samaradorligini) vaqt bo'yicha tahlil qilish uchun vaqtga bog'liq ajralish samaradorligi (n(t))ni quyidagicha ifodalaymiz:

^ ! Í yr(.t)d2ppt\

(16)

Bu yerda:

• vr(t) vaqtga bog'liq radial tezlik,

• R(t) vaqtga bog'liq siklon radiusidan masofa,

• Boshqa parametrlar yuqoridagi kabi. Samaradorlik vaqt davomida oshib boradi,

chunki zarrachalar siklon ichida uzoqroq vaqt qolgan sari ularning devorlarga yopishish ehtimoli ortadi. Vaqt o'tishi bilan tangensial tezlik pasayadi, bu esa zarrachalarning radial yo'nalishda devorlarga yaqinlashishiga yordam beradi. Shunday qilib, vaqt o'tishi bilan ajralish samaradorligi quyidagicha o'zgaradi:

^(t) « 1- exp (-

v0e-atd2ppt\ 18ßR(t) )

(17)

Ushbu model kichik zarrachalarning siklon ichidagi devorlarga yopishish jarayonini vaqt parametriga bog'lab ifodalaydi. Vaqt o'tishi bilan tangensial tezlik pasayib, radial tezlik ortadi va natijada zarrachalar siklon devorlariga yaqinlashadi. Ushbu yondashuv yordamida siklon ichidagi oqim traektoriyasini optimallashtirish orqali kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini oshirish mumkin. Vaqt parametrining kiritilishi ajralish jarayonining davomiyligini baholash va samaradorlikni yanada aniqroq prognoz qilish imkonini beradi.

Kichik chang zarralarining siklon devorlariga yopishishini tahlil qilishda zarrachalarga ta'sir etuvchi kuchlar muvozanatini ham hisobga olish muhimdir. Bu model chang zarralariga ta'sir qiluvchi asosiy kuchlar: markaziy kuch (centripetal force), qarshilik kuchi (drag force), va zarrachalarning yopishishiga yordam beruvchi kuchlar (adhesion forces) o'rtasidagi muvozanatni hisobga oladi. Ushbu kuchlar asosida zarralarning siklon devorlariga yopishish vaqtiga bog'liq matematik modelni yaratamiz.

Chang zarrasining siklon ichidagi harakatiga ta'sir qiluvchi asosiy kuchlar:

• Markaziy kuch (Fc): Zarrachalarni siklon devorlariga qarab siljitadi.

156

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

• Qarshilik kuchi (Fd): Havoning yopishqoqligi sababli zarrachalarga qarshilik ko'rsatadi.

• Yopishish kuchlari (Fa): Zarrachalar siklon devorlariga yetib borganida ularni devorga yopishtiruvchi kuch.

Zarrachalarga ta'sir qiluvchi umumiy kuchlar muvozanati quyidagicha ifodalanadi:

Fr-F,

Fa=m

dvr(t) dt

(18)

Markaziy kuch zarrachalarning tangensial tezligidan kelib chiqadi va quyidagicha ifodalanadi:

Fc=m^ (19)

c R(t) v '

Qarshilik kuchi havoning dinamik yopishqoqligidan kelib chiqadi va Stoks qonuni asosida quyidagicha ifodalanadi:

Fd = 6nßrvr(t) (20) Zarrachalarning siklon devorlariga yopishish kuchlari (Fa) elektrostatik, Van-der-Vaals yoki boshqa mikroko'lamdagi kuchlar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bularni umumiy koeffitsiyent (ka) bilan ifodalaymiz:

Fa = kaA (20)

Bu yerda:

• ka - yopishish kuchining koeffitsiyenti,

• A - zarrachaning devor bilan kontaktda bo'lgan yuzasi.

Kuchlar muvozanati va yuqoridagi kuchlar ifodalarini tahlil qilgan holda, zarralarning radial harakatini vaqtga bog'lab differensial tenglama hosil qilamiz:

m

dvr(t)

dt

m

v2(t) R(t)

Fd = 6n^rvr(t) — kaA

(21)

Bu tenglamani zarrachaning radial tezligini aniqlash uchun ishlatamiz:

dvr(t) v2(t)

dt

R(t)

Fw =

6nßrvr(t)

(22)

Ajralish vaqtini (tsep) aniqlash uchun yuqoridagi tenglamani integrallash lozim:

v

(t) = Г tsep fv2(t) 6nßrvr(f) kaA\ ^ ( ) J0 \R(t) m m j

(23)

Bu tenglamadan zarrachalarning radial yo'nalishda devorga yetib borishi uchun zarur bo'lgan vaqtni hisoblash mumkin.

Shunday qilib zarrachalarning siklon devorlariga yopishish ehtimoli (ajralish samaradorligi) vaqtga bog'liq holda quyidagicha ifodalanadi:

^ ! f Vr(t)d2pvt\

(17)

Bu model chang zarralariga ta'sir qiluvchi markaziy kuch, qarshilik kuchi va yopishish kuchlari orasidagi muvozanatni hisobga olib, zarrachalarning siklon devorlariga yopishish vaqtiga bog'liq matematik ifodani yaratadi. Vaqt parametrining kiritilishi ajralish jarayonining davomiyligini aniqlash va samaradorlikni vaqt bo'yicha baholashga imkon beradi. Ushbu model kichik zarrachalarning ajralish jarayonini aniqroq tahlil qilish va siklon dizaynini optimallashtirish uchun ilmiy asos yaratadi.

Quyidagi MATLAB kodini ishlatib, kichik zarrachalar uchun ajralish samaradorligini vaqtga bog'liq holda grafik tarzda ko'rish mumkin (1-rasm).

1-rasm. kichik zarrachalar uchun ajralish samaradorligini vaqtga bog'liq holda grafigi

Natijalar. Tadqiqot davomida kichik zarrachalarning multisiklon qurilmasidagi ajralish samaradorligini matematik modellashtirish orqali tahlil qilindi.

Zarrachalarga ta'sir qiluvchi kuchlar, jumladan markaziy kuch, qarshilik kuchi va yopishish kuchlari o'rtasidagi muvozanat zarrachalarning siklon devorlariga yetib borishi va yopishishini aniqladi.

157

kaA

m

m

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 I Son: 3 I 2024-yil

"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year

Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год

Markaziy kuchning ta'siri bilan zarralar siklon devorlariga qarab harakatlandi, qarshilik kuchi esa bu harakatni sekinlashtirdi. Yopishish kuchlari zarralarning devorlarga yopishishini ta'minladi. Matematik model orqali zarralarning radial harakati vaqtga bog'liq holda tahlil qilindi.

Vaqt parametrini kiritish orqali ajralish samaradorligining vaqt o'tishi bilan qanday o'zgarishi aniqlandi. Modellash natijalari ko'rsatdiki, vaqt o'tishi bilan tangensial tezlik pasayib, radial tezlik oshdi, bu esa zarralarning siklon devorlariga tezroq yetib borishiga olib keldi. Shu bilan birga, samaradorlikning vaqt bo'yicha oshishi kuzatildi, bu kichik zarrachalarning samarali ajralishini ta'minladi.

Siklon ichidagi oqim traektoriyasini optimallashtirish orqali kichik zarrachalarning ajralish samaradorligini sezilarli darajada oshirish mumkinligi aniqlandi. Optimal traektoriya zarralarning devorlarga tezroq yetib borishini ta'minlab, ajralish samaradorligini oshirdi. Modellash natijalari zarralarning radial tezligini oshirish orqali oqim yo'llarini optimallashtirish mumkinligini ko'rsatdi.

MATLABda chizilgan grafiklar ajralish samaradorligining vaqtga bog'liq o'zgarishini aniq ko'rsatdi. Bu grafiklar orqali vaqt o'tishi bilan zarralarning ajralish samaradorligining qanday o'zgarishini vizual tarzda baholash imkoniyati yaratildi. Grafik tahlillari zarralarning radial tezligi va samaradorlik orasidagi bog'liqlikni aniqlashga yordam berdi.

Muhokama. Natijalar asosida, multisiklon qurilmalarining samaradorligini oshirish uchun ikkita asosiy yo'nalish taklif qilindi: birinchisi, aeroelektrik maydonlardan foydalanish, ikkinchisi esa siklon dizaynini optimallashtirishdir. Matematik isbotlar va eksperimentlar natijalari bu usullar yordamida havo tozalash samaradorligini sezilarli darajada oshirish mumkinligini ko'rsatadi. Yangi yondashuvlar sanoat korxonalarida qo'llanilishi mumkin va ular ekologik jihatdan muhim ijobiy ta'sirga ega bo'ladi.

Xulosa. Ushbu tadqiqotda kichik chang zarrachalarining multisiklon qurilmasidagi ajralish samaradorligini matematik modellash orqali tahlil qilindi. Modellash natijasida zarrachalarning siklon devorlariga yopishishiga ta'sir qiluvchi asosiy kuchlar muvozanati, vaqt parametriga bog'liq ajralish

samaradorligi, va oqim traektoriyasining optimallashtirilishi kabi omillar o'rganildi.

Umumiy xulosa sifatida aytish mumkinki, kichik zarrachalarning multisiklon qurilmasida samarali ajralishini ta'minlash uchun oqim traektoriyasini optimallashtirish, vaqt parametrini hisobga olish va kuchlar muvozanatini tahlil qilish juda muhimdir. Ushbu tadqiqotda keltirilgan matematik model va natijalar sanoat amaliyotida multisiklon qurilmalarining samaradorligini oshirish uchun zarur ilmiy asos yaratadi. Bundan tashqari, bu yondashuvlar havoni tozalash texnologiyalarini yanada samarali qilishda va kichik zarrachalarni ajratishda yangi imkoniyatlar yaratadi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. Sharibaev, N., Tursunov, A., & Djuraev, S. (2022). Mathematical modeling of the laws of airborne distribution of dust particles generated in manufacturing plants. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 2373). Institute of Physics. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2373/7/072043

2. Ochiyev, B. S., & Jumayev, T. Y. (2019). "Multisiklon qurilmalar samaradorligini oshirish usullari." O'zbekiston Fanlar Akademiyasi axborotnomasi, 47(2), 112-118.

3. Guliaev, A. A., & Ivanov, V. K. (2018). "Industrial chang tutgichlarining samaradorligini oshirish usullari." Chang va gaz tutish texnologiyalari jurnali, 29(3), 56-61.

4. Smith, J. D. (2017). "Particle Size and Concentration Effects on Cyclone Separators." Chemical Engineering Science, 64(10), 230-242.

5. Kim, S. K., & Lee, J. H. (2016). "Influence of Particle Size on Multicyclone Efficiency in Industrial Applications." Journal of Environmental Engineering, 142(4), 04016010.

6. Xolmatov, U. N., & Shamsiev, D. K. (2015). "Gazli aralashmalardagi chang zarralarining o'lchami va kontsentratsiyasining multisiklonli qurilmalarga ta'siri." Toshkent Davlat Texnika Universiteti ilmiy axborotlari, 63(3), 27-34.

158