MATHEMATICAL MODELING OF THE PROCESS OF PRELIMINARY PREPARATION OF RAW MATERIALS IN THE THREE-STAGE MODE OF ANAEROBIC DIGESTION OF BIOMASS

   The object of the study is the search for new methods of energy production. One such energy source is biogas obtained from cattle manure during anaerobic digestion in a bioreactor after preliminary cavitation destruction of the substrate.

   The article presents a review of the mathematical description of a single pulsating cavitation bubble, suitable for numerical computer analysis of the equations that most fully take into account the physical aspects. On the basis of mathematical expressions, the algorithm for determination of cavitation number is constructed. MatLab program was used to calculate the hydrodynamic cavitation device. According to the calculations of the mathematical model of the hydrodynamic cavitation device, it is found that the relative area of the cavity has extreme values, where the pressure of the mixer decreases, thus corresponds to the minimum losses of the mixer, relative to the nozzle area and are optimal. The number of cavitations and decrease of relative pressure in the mixer, presented on the graphs, are obtained.

1. Шестаков С. Д. Многопузырьковая акустическая кавитация: |математическая модель и физическое подобие / С. Д. Шестаков // Электронный журнал «Техническая акустика», 2010.

2. Иванов В. А. Математическое моделирование кавитации в процессе окорки лесоматериалов в родной среде. Системы. Методы. Технологии / В. А. Иванов, Г. Р., Шаспарян // Математ. моделирование. - Россия, - Братск, - 2013. - С. 171-178.

3. Кущев Л. А. Математическое моделирование процесса получения биогаза при переработке органических отходов / Л. А. Кущев [и др.] Энерго- и ресурсосбережение. Переработка отходов. - Белгород, 2011.

4. Ярмаркина Д. А. Разработка технологии посола деликатесных изделий с использованием гидродинамической кавитации / Д. А. Ярмаркина. - Челябинск, 2016. – С. 70-89.