В работе рассмотрены математические методы решения задач химической технологии, описываемые дифференциальными уравнениями. Получено решение ряда практических задач как аналитическими, так и численным способом.

Эта статья предназначена тем, кто столкнулся с задачей решения интегро- дифференциального уравнения, в котором y(x) - искомая функция, K(x,t) и f(x) - известные функции, заданные на отрезке [a, b]. Для решения в данной статье сначала рекомендуется ознакомиться с определениями и теориями интегро-дифференциальных уравнений. Далее рассматриваются методы решения интегро-дифференциальных уравнений и несколько примеров и их решения.

Уравнения Пелля представляют собой класс диофантовых уравнений второй степени. Данные уравнения встречаются в разных областях математики. В настоящей статье исследуется обобщение диофантового уравнения Пелля и находится решение в форме многочленов от целых коэффициентов. Подробное исследование теорем и доказательств, предложенных читателю, помогает нам более глубоко осмыслить суть диофантового уравнения. Результатом данной статьи является нахождение наименьшего решения. Проведенное исследование является дополнительным источником изучения уравнений Пелля.

Особое внимание заслуживают сингулярно возмущенные дифференциальные уравнения в частных производных с малыми параметрами при старших производных, которые часто возникают в разнообразных прикладных задачах и используются при описании математических моделей процессов диффузии, абсорбции с учетом малой диффузии, фильтрации жидкостей в пористых средах, химической кинетики, хроматографии, тепло- и массопереноса, гидродинамики и многих других областях. Необходимо рассмотреть создание асимптотической классификации решений сингулярно возмущенных уравнений с помощью известного подхода к решению пограничной задачи. При этом под сингулярной задачей понимается задача о построении асимптотики решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений с малым параметром при большой производной. Асимптотика решения во всех случаях строится на последнем временном интервале или построение краевой задачи для системы со слабым сгустком в асимптотически большом промежутке времени. Цель – построение и обоснование асимптотики решения сингулярной исходной задачи для системы двух нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений с малым параметром. К настоящему времени создан ряд методов построения асимптотических разложений в решении различных задач. Это метод пограничных функций, развитый в работах А.Б, Васильевой, М.И. Вишика, Л.А. Люстерника, В.Ф. Бутузова; метод регуляризации С.А. Ломова, методы усреднения, ВКБ, методы сращивания асмптотических разложений А.М. Ильина и другие. Данные методы позволяют получить асиптотические разложения решений для широких классов уравнений. Вместе с тем, нередко возникают такие сингулярно возмущенные задачи, к которым готовые методы не применимы, т.к. не позволяют получить эффективный результат. Поэтому разработка методов решений уравнений остается весьма актуальной проблемой. В результате исследования дан алгоритм построения асимптотической классификации исходного решения задачи с сингулярным возмущением, а также показаны подходы в оценке остаточного члена.

Статья посвящена исследованию влияния физико-химических факторов на формирование структуры биойогурта с применением методов математического моделирования. Автором определены предельно допустимые значения критериев Кохрена и расчетное значение Фишера, проанализированы коэффициенты уравнения регрессии. Проведено математическое моделирование на базе экспериментально-аналитического материала, полученного в лабораторных и производственных условиях. Выбраны регулируемые факторы (количество стабилизирующих систем, температура и продолжительность взбивания), управляемые факторы (взбитость смеси компонентов, относительная устойчивость взбитости биойогурта в процессе хранения, коэффициент эффективной вязкости, органолептическая оценка консистенции). Проведен математический анализ и моделирование процесса взбивания массы компонентов биойогурта со стабилизирующими системами «GRINDSTED® SB 550A» и «CREMODAN SUPER» с установлением их количества и условиями взбивания. В экспериментальных исследованиях было изучено сравнительное влияние стабилизирующих систем «GRINDSTED® SB 550A» и «CREMODAN SUPER» на формирование структуры биойогурта на основе козьего молока и их устойчивость при хранении. Представлены комплексные результаты, характеризующие степень влияния вида и количества пищевых добавок на потребительские характеристики биойогурта на основе козьего молока. Приведены результаты сравнительного анализа данных, полученных в результате проведения двух первых этапов математического моделирования: вид пищевой добавки и её рациональное количество, а также параметры технологического процесса – взбивания продукта. Доказано, что мере увеличения количества стабилизирующей системы «GRINDSTED® SB 550A» с 0,4 % до 1,0 % от массы компонентов рецептуры при всех режимах взбивания наблюдается увеличение коэффициента динамической вязкости продукта, другой показатель «взбитость» – снижается при внесении стабилизирующей системы «GRINDSTED® SB 550A» в количестве 1,0 %.