Введение к работе
Актуальность темы. Использование пористых гетерогенных сред обусловило . ovpiioe развитие ряда отраслей промышленности. Интенсивные исследования-влияния молекулярной динамики на явления переноса, проведенные в последние годы, позволили накопить значительный опыт г теоретическом исследовании фя&ических процессов в дисперсных средах. В настоящее время возникает задача обобщения этого опыта: детальное исследование полей скоростей, 'концентраций и температуры компонент газовых смесей в гетерогенных, средах и газодинамическое обоснование континуальных моделе:"; явлений переноса различных процессов, изучение областей применимости этих моделей.
. ОриРЕНйа проблема механиїти дисперсных оред в технологических про
цессах заключается в исследование яелєнии тепло- и массообмена в
пористой среде, в обосновывании кваэйгомогенкой модели течения
плотной газовой смеси в пористой среде,' а такие, з исследовании га-
вокинетических эффектов движения смеси в порис/.ых средах с гетеро
генными процессами.. '
Исследование основной проблемы свяьано с решением следующих за
дачу . ..,.''
-
А.налиь в рамках данной' континуальной модели распределения полей концентраций и температур.при ограниченном подводе массы и:тепла к пористому слою с интенсивными гетерогенными процессами. Газокинетическое обоснование континуальной модели явлений переноса в пористой ерг'де для широкого интервала давлений (глава 1.).
-
Анадия влияния газокинетических, эффектов на движение газовой смеси в пористых средах: расчет коэффициентов сколькёния в поде градиентов скоростей, температур и концентраций; расчет в поле аксиального га^оыого потока л парциального потока на поверхность с гетерогенными процессами (глаза z).
-
Построение асимптотического разложения решения краевой задачи для сингулярно возмущенных уравнений и исследование на его основе динамики взаимодействия, полей концентраций и скирссти в капилляре с гетерогенными процессами. Построение асишп'отического разложения двухточечной краевой задачи в случае неиаотермичеокой системы и аналитическое исследование яшіений неоднозначного распределения полей концентраций и температур (глава 3).
Научная новизна результатов заключается в следующем. - Построено асимптотическое разложение двухточечной краевой задачи для дифференциального уравньния второго порядил при нахождении распределения полей концет раций и ".'рмператур в пористой сррце с интенсивными неизотермическими гетерогенными процессами. Определены области неоднозначности распределения полей шнцентраций и темпера-туо в каталитическом слой при конечном сопротивлении г-локам тепла и массы. С использованием газокинетического' подхода обосновано уравгенил СтеЛана-І'аксвелла для .' течения газовой смеси г пористой среде при повышенных, давлениях. На основе решения уравнения Еолъимана вычислены коэффициенты
'..скольжения и-потоки, в поре, необходимые для построения"" континутль- ' ной модели явлений пореноса в'акггвной пористей-среде.
-Разработан аналитический метод исследования явлений переноса-- в дисперсной среде с неияотермическимй процессами. Проведено'детальное исследование явления неоднозначности режимов распределения нолей концентраций в адиабатическом случае.
На гашиту выносятся научные положения и результаты, связанные с решением сформулированной выше ОСНОВНОЙ ПРОБЛЕМЫ и имеющие научнуіо
: новизну. ; .
і. М^і'од решения краевой задачи для уравнения второго порядка при нахождении неоднозначных распределений полей концентраций'и температур при конечном . сопротивлении потокам тепла и массы в пористой каталитической сред^ с необратимой экзотермической реакцией.'- Гаао-'
. кинетическое обоснование уравнений движения смеси газов в пор.ютой
среде. ,
2. Результаты, 'связанные с вычислением коэффициентов сколъженкя,
а также парциальных, потс.гоа, необходимых при построении континуаль-.
ной модели, явлений переноса в пористой среде.
3. Аналитические методы решения и результаты асимптотического
исследования явлений переноса в дисперсных средах с гетерогенными
процессами. .
Практическая ценность. Пол/ченн неоднозначные распределения полей концентраций-и,температур при конечним сопротивлении потокам тепла и.массы. Обоснованы уравпс-ішл льш-иня смеси газоп в пористой'среде.
Найдены зна-.ния'коэффициентов- і.кацьу.оіия г парциальных потоков для С...ССИ газов, леобхсди.уцс т-л.» :;о;-грог.'НИл континуальной модели.
Построена мотодик;і расчета и р и,чташ поля концентраций и темпе-
pavyp в дисперсной среде с гетерогенными процессами. Анализируется сходимость асимптотических выражений для концентрации и температуры.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены внимании научной общественности и одобрены.на следуюодх международных и всесоюзных конференциях и семинарах: Всесоюзное совещание.по применению достижений аэромеханики в химической технологии (Долгопрудный, 1Ш0), Всесо!озт«й семинар по применению достижений аэромеханики в химической технологии (СМНС АН СССР, 1981), Всесоюзная конференция по нестационарным явлениям в гетерогенном катализе (Новосибирск, 1979), Расширенное совещание-школа по использованию достижений аэромеханики и разработке ногых проблем механики для интенсификации хлмико-технолвгических и биологических процессов (Северо-донск, 1985), Юбилейная 10-аямеждународная конференция по химической технологии, химическому оборудоган'ію и автоматике (Прага, 1990).
Публикации. По материалам'диссертации- опубликовано 6 статей в центральных'научных куриалах,' один доклад на международной' конференции и три отчета по темам!
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 10 параграфов, сведенных в три главы, заключения, списка использованной литературы из 92 наименований. Объём работы содержит 124 страниц машинописного текста, 22 табдицйи 12 риоуі»ков по тексту диссертации.