Газы и жидкости

Компьютерное моделирование ламинарного течения химически реагирующей углеводородной жидкости для синтеза нефтехимических продуктов

С. В. Поляков, Т. А. Кудряшова, Н. И. Тарасов

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, 125047 Москва, Россия

Аннотация: Рассмотрена проблема нефтепереработки, связанная с производством морозостойких дизельных топлив. В качестве объекта исследования выбрана технология производства изомера гексадекана в лабораторной установке, основанная на термическом стимулировании каталитической реакции. Материалом катализатора служит пористый алюмофосфат. Представлено численное решение прямой задачи изомеризации с учетом геометрии установки. Предложена оригинальная комплексная трехмерная математическая модель, включающая квазигидродинамическую систему уравнений для расчета течения жидкой среды и уравнения конвекции-диффузии – реакции для расчета динамики концентраций исходного сырья и продуктов реакции. При численной реализации модели применены методы расщепления по физическим процессам и конечных объемов. Использована процедура распараллеливания на основе метода разделения областей.

Ключевые слова: переработка нефти, каталитические реакции изомеризации, квазигидродинамика, конвекция-диффузия, трехмерное компьютерное моделирование.

Поступила в редакцию: 29.04.2025
Исправленный вариант: 26.06.2025
Принята в печать: 26.06.2025

DOI: 10.61011/JTF.2026.01.62033.92-25