1. Введение
Для очистки жидкости от механических загрязнений в промышленности применяются гидродинамические фильтры, конструкции и принцип действия которых описаны в [1–3]. В [4, 5] с использованием моделирования в программных комплексах Ansys CFX и Star-CD установлено, что гидродинамическое фильтрование жидкости приводит к снижению нагрузки на фильтровальный материал, увеличению времени работы до регенерации фильтра, снижению перепада давления на фильтровальной перегородке. Однако к настоящему времени отсутствует полное математическое описание гидродинамических процессов в фильтре. Имеется ограниченное число работ, в которых описаны механизмы, реализуемые в гидродинамическом самоочищающемся фильтре [6–9]. Большинство из них касается непосредственно фильтрования без учета влияния всех механизмов очистки или при других схемах движения потока жидкости [10–12].
При очистке высоковязких жидкостей от мелкодисперсных взвесей в гидродинамических фильтрах требуется увеличить число оборотов фильтровального элемента. Для повышения эффективности работы гидродинамического фильтра предложено снабдить фильтр дополнительной вращающейся перфорированной перегородкой, при наличии которой повышается эффективность очистки.
В зазоре между корпусом фильтра и перфорированной перегородкой возникает сложное течение Куэтта–Тейлора, которое дестабилизирует поток жидкости. Расчет сепарации твердой фазы в таком течении с использованием детерминированных моделей может давать погрешности, так как не учитываются стохастические процессы. Мы предлагаем новую аналитическую модель разделения суспензий, учитывающую вероятностные сепарационные процессы и базирующуюся на теории случайных марковских процессов.
