Оптимизация конструкции фильтров с ортотропной структурой на основе тканых сеток при ограниченных возможностях варьирования управляющими факторами

В технике для очистки газов и жидкостей от твердых включений широко применяются сетчатые фильтрующие материалы, имеющие ряд достоинств: высокие прочность, проницаемость и термостойкость, способность к многократной регенерации. Однако их существенным недостатком является невысокая грязеемкость и, соответственно, ресурс работы до регенерации. При этом процесс регенерации затруднен, полностью удалить все застрявшие в ячейках частицы загрязнений не удается, сами ячейки подвержены деформации. Указанных недостатков лишен фильтрующий материал на основе тканых сеток (ФМТС) с ортотропной структурой. ФМТС имеет повышенную грязеемкость, так как работает в режиме глубинного фильтрования. Кроме того, щелевые каналы, в которых задерживаются частицы загрязнителя, могут быть полностью очищены в процессе регенерации с разборкой фильтра, т. е. ФМТС имеет практически неограниченный ресурс работы. Утилизация ФМТС может осуществляться наиболее предпочтительным методом – путем повторного использования материальных ресурсов, что исключает экологические проблемы при переработке. Рациональное проектирование изделий из ФМТС основано на установлении взаимосвязи между параметрами структуры и свойствами материала. В представленной работе решена задача прогнозирования и оптимизации эксплуатационных свойств ФМТС на основе математических моделей взаимосвязи структурных параметров с технологическими характеристиками и свойствами при ограниченных возможностях варьирования управляющими факторами.

1. Синельников, Ю. И. Пористые сетчатые материалы / Ю. И. Синельников. – М., 1983. – 64 с.

2. Новиков, А. М. Методология научного исследования / А. М. Новиков, Д. А. Новиков. – М., 2006. – 280 с.

3. Hoel, P. G. Introduction to Mathematical Statistics / P. G. Hoel. – 5th еd. – Wiley, 1984. – 448 p.

4. Основы работы в ANSYS 17 / Н. Н. Федорова, С. А. Вальгер, М. Н. Данилов, Ю. В. Захарова. – М., 2017. – 210 с.

5. Винарский, М. С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях / М. С. Винарский, М. В. Лурье. – Киев, 1975. – 168 с.