Химическая физика, 2023, T. 42, № 9, стр. 30-38

Математическое моделирование экзотермического химического взаимодействия в реакторе вытеснения, содержащем эмульсию, при воздействии гравитационных сил

К. Г. Шкадинский 1, Е. Н. Шатунова 1, Н. Г. Самойленко 1, Б. Л. Корсунский 12*

1 Институт проблем химической физики Российской академии наук
Черноголовка, Россия

2 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: kors36@mail.ru

Поступила в редакцию 03.06.2022
После доработки 27.06.2022
Принята к публикации 20.07.2022

Аннотация

Сформулированы математические модели динамического поведения многоскоростной гетерогенной реагирующей среды в проточном реакторе вытеснения. Исследована корректность математической модели. Получено частное аналитическое решение системы, которое может использоваться в качестве теста для проверки точности численного решения модельной системы. Показана возможность расширения данной методики моделирования на более сложные режимы экзотермического химического взаимодействия в многоскоростных смесевых средах. Проведено численное исследование колебательного режима реактора вытеснения.

Ключевые слова: реактор вытеснения, математическое моделирование, гетерогенная химически активная среда, тепловой режим, гравитационное воздействие.

Список литературы

  1. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987.

  2. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.

  3. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1. М.: Наука, 1987.

  4. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984.

  5. Fredrick M.D., Unuvar C., Shaw B.D., Munir Z.M. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. № 4. P. 843.

  6. Берлин Ал.Ал., Патлажан С.А., Кравченко И.В., Прочухан К.Ю., Прочухан Ю.А. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 1. С. 19.

  7. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 77.

  8. Ferguson R.E., Shafirovich E. // Combust. and Flame. 2018. V. 197. P. 22.

  9. Тавадян Л.А., Мартоян Г.А. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 36.

  10. Шайтура Н.С., Ларичев М.Н. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 18.

  11. Самойленко Н.Г., Шатунова Е.Н., Шкадинский К.Г., Кустова Л.В., Корсунский Б.Л., Берлин А.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 11. С. 29.

  12. Шатунова Е.Н., Шкадинский К.Г., Самойленко Н.Г., Корсунский Б.Л. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 4. С. 28.

  13. Matkowsky B.J., Volpert V.A., Aldushin A.P., Shkadinsky K.G., Shkadinskaya G.V. // Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Materials / Eds. Borisov A.A., De Luca L.T., Merzhanov A.G. V. 5. Taylor & Francis, 2002. P. 132.

  14. Олейник О.А. // Успехи мат. наук. 1959. Т. XIV. Вып. 2 (86). С. 159.

  15. Шкадинский. К.Г. // Численные методы решения задач математической физики. М.: Наука, 1966. С. 200.

Дополнительные материалы отсутствуют.