МАСШТАБИ́РОВАНИЕ

МАСШТАБИ́РОВАНИЕ (мас­штаб­ный пе­ре­ход) в хи­ми­че­ской тех­но­ло­гии, раз­работ­ка ап­па­ра­тов (ре­ак­ци­он­ных, те­п­ло- и мас­со­об­мен­ных и др.) с раз­ме­ра­ми и про­из­во­ди­тель­но­стью, пре­вы­шаю­щи­ми раз­ме­ры и про­из­во­ди­тель­ность ра­нее изу­чен­ных про­то­ти­пов. Пе­ре­ход от ла­бо­ра­тор­ных ап­па­ра­тов к опыт­ным и от опыт­ных к пром. ус­та­нов­кам бóльших раз­ме­ров и про­из­во­ди­тель­но­сти обыч­но со­про­во­ж­да­ет­ся из­ме­не­ни­ем по­ка­за­те­лей хи­ми­ко-тех­но­ло­гич. про­цес­сов – сте­пе­ни пре­вра­ще­ния сы­рья, со­ста­ва ко­неч­ных про­дук­тов, удель­ной про­из­во­ди­тель­но­сти, энер­го­за­трат и т. д. Осн. за­да­ча М. – дос­ти­же­ние в пром. ус­ло­ви­ях та­ких по­ка­за­те­лей про­цес­са, ко­то­рые дос­тиг­ну­ты на ап­па­ра­тах мень­ших мас­шта­бов. По­иск тех­нич. ре­ше­ний, обес­пе­чи­ваю­щих вы­пол­не­ние дан­ной за­да­чи, ос­но­вы­ва­ет­ся на ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­тич. мо­де­ли про­цес­са, вклю­чаю­щей опи­сы­ваю­щие его ма­те­ма­тич. урав­не­ния и ус­ло­вия од­но­знач­но­сти (гео­мет­рич. ха­рак­те­ри­сти­ки, фи­зич. свой­ст­ва сре­ды, гра­нич­ные ус­ло­вия и на­чаль­ное со­стоя­ние).

При уве­ли­че­нии мас­шта­бов и мощ­но­сти ап­па­ра­тов, как пра­ви­ло, воз­рас­та­ет не­рав­но­мер­ность рас­пре­де­ле­ния ма­те­ри­аль­ных и те­п­ло­вых по­то­ков, ин­тен­си­фи­ци­ру­ет­ся или ухуд­ша­ет­ся пе­ре­ме­ши­ва­ние, из­ме­ня­ют­ся ло­каль­ные и сред­ние по объ­ё­му меж­фаз­ные по­верх­но­сти кон­так­та, по­яв­ля­ют­ся за­стой­ные зо­ны, ка­на­лы и т. д. Ме­то­да­ми ма­те­ма­тич. мо­дели­ро­ва­ния (с ис­поль­зо­ва­ни­ем тео­рии по­до­бия, ана­ли­за раз­мер­но­стей, рег­рес­си­он­ных за­ви­си­мо­стей и пр.) про­гно­зи­ру­ют ожи­дае­мые из­ме­не­ния по­ка­за­те­лей и ус­та­нав­ли­ва­ют ус­ло­вия про­ве­де­ния про­цес­сов (струк­ту­ра по­то­ков, тем­пе­ра­тур­ные и кон­цен­трац. по­ля и т. д.) при тре­буе­мых по­ка­за­те­лях. Тех­нич. ре­ше­ния по реа­ли­за­ции этих ус­ло­вий мо­гут быть най­де­ны экс­пе­ри­мен­таль­но, пу­тём ис­поль­зо­ва­ния разл. приё­мов (оты­ски­ва­ют тре­буе­мые кон­ст­рук­тив­ные ре­ше­ния при тех­но­ло­гич. ис­пы­та­ни­ях пром. ап­па­ра­тов на­тур­ных раз­ме­ров; соз­да­ют пром. ап­па­ра­ты из эле­мен­тов, изу­чен­ных в на­тур­ных мас­шта­бах; изу­ча­ют мо­де­ли ап­па­ра­тов с по­то­ка­ми инерт­ных сред – вода, воз­дух, твёр­дые час­ти­цы, и раз­раба­ты­ва­ют кон­ст­рук­ции рас­пре­де­лит. и пе­ре­ме­ши­ваю­щих уст­ройств, на­са­док и т. д., ко­то­рые по­зво­ля­ют со­хра­нить ха­рак­те­ри­сти­ки струк­ту­ры по­то­ка при уве­ли­че­нии мас­шта­ба ап­па­ра­та; из­ме­ня­ют па­ра­мет­ры тех­но­ло­гич. про­цес­са так, что­бы он про­те­кал в бо­лее бла­го­при­ят­ном на­прав­ле­нии при ус­ло­ви­ях пе­ре­но­са мас­сы и те­п­ло­ты в круп­но­мас­штаб­ном ап­па­ра­те; раз­ра­ба­ты­ва­ют тех­но­ло­гич. схе­му, по­зво­ляю­щую ком­пен­си­ро­вать из­ме­не­ния по­ка­за­те­лей про­цес­са). При М. в слу­чае не­об­хо­ди­мо­сти кон­ст­рук­ции ап­па­ра­тов и тех­но­ло­гич. ре­жи­мы мо­гут зна­чи­тель­но из­ме­нять­ся.