| RUS ENG |
| Полная версия |
|
|
|
| ВИДЕОТЕКА |
|
VI Международная конференция «Суперкомпьютерные технологии математического моделирования» (СКТеММ’25)
|
|||
|
|
|||
|
Численный расчет гетерогенной реакции при высоких числах Рейнольдса А. В. Саввин Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск |
|||
|
Аннотация: Процессы фильтрации, катализа, сорбции и накопления загрязняющих веществ в пористых структурах широко применяются в химической технологии, охране окружающей среды и энергетике. Математическое моделирование таких процессов позволяет глубже понять взаимосвязь между геометрией пористой среды, режимом течения и эффективностью массопереноса и накопления вещества. Особенно важен анализ в условиях, когда течение перестаёт быть ламинарным и переходит в режим с локальными вихрями. Целью работы является численное исследование поведения реагента в пористой среде с интенсивным течением. Рассматривается двумерная область, моделирующая пористую среду в виде совокупности твёрдых непроницаемых включений, окружённых жидкой фазой. Гидродинамика описывается уравнением Навье–Стокса, решаемым методом конечных объёмов для нестационарного течения при больших числах Рейнольдса. Это позволяет учесть образование вихрей, ускорение потока и сдвиговые напряжения вблизи стенок пор. Перенос концентрации реагента в подвижной жидкости моделируется уравнением конвекции–диффузии с граничной реакцией, описанной линейно-параболической изотермой. Это позволяет описать поведение вещества на поверхности твердой фазы. В результате рассчитываются две ключевые характеристики: кривая прорыва и интегральное накопление вещества на поверхности пор. Эти данные позволяют количественно оценить эффективность пористой среды как сорбционного или каталитического фильтра и выявить влияние структуры потока на распределение накопленного вещества. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 23-71-30013. |
|||