ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РЕАГИРУЮЩЕЙ КОНДЕНСИРОВАННОЙ СРЕДЫ

Авторы
Файлы

Михайлов А.В. Статья в формате PDF 201 KB

Известные математические модели процессов воспламенения и горения реагирующих сред основаны на рассмотрении сопряженных теплофизических и термокинетических явлений в пограничном слое. При этом, основными механизмами реализации данных процессов являются составляющие конвективного и диффузионного переноса тепловой энергии (энтальпии) в среде с учетом неравновесных источников внутреннего тепловыделения и химической кинетики. Уточнение физической сущности процессов теплопроводности и химической кинетики, определяющих явления воспламенения и горения реагирующих конденсированных сред (РКС), представляется одним из наиболее сложных разделов аналитической и вычислительной тепломеханики и термохимии.

Предложен дивергентный вид системы одномерных дифференциальных уравнений в частных производных, определяющих хаpaктеристики процессов теплопереноса и химической кинетики n-го порядка в пограничном слое РКС:

(1)

где A(x,t), B(x,t), C(x,t) - векторы-столбцы искомых функций состояния, составляющих переноса и активности внутренних источников.

Ω (x,t) - функция скорости реакции в источнике (кинетический множитель Аррениуса).

В основе существующих математических схем и аппроксимаций системы уравнений (1) положены различные варианты метода конечных разностей: алгоритмов явной схемы «предиктор-корректор», явной схемы Адамса - Бэшфорта и неявной итерационной схемы.

В результате проведенного анализа особенностей получаемых решений было выявлено, что явные схемы не обеспечивают необходимой устойчивости решения в окрестности точки перехода от режима инертного прогрева к воспламенению, что частично устраняется введением дополнительных сглаживающих процедур и значительным снижением шага интегрирования. Для реализаций неявных схем, данное сглаживание является избыточным (проявляются известные диффузионные свойства неявных аппроксимаций), что также негативно сказывается на точности получаемых решений.

Предложена схема вычислительного решения системы неоднородных уравнений (1), использующая метод расщепления. Вычислительный цикл схемы включает три последовательно выполняемых этапа внутри единичного шага по времени.

1. На данном этапе изменяются величины T_iⁿ и β_iⁿ , относящиеся непосредственно к i-ой ячейке - составляющих компонентов векторов А и С (1), без учета потоков конвективного и диффузионного переноса. Внутреннее тепловое состояние ячейки является замороженным:

(2)

2. На данном этапе проводится вычисление эффектов переноса - составляющих компонентов вектора B (1), учитывающих обмен между ячейками (i; i+1) и (i-1; i):

(3)

(4)

где

3. Здесь происходит перераспределение тепловой энергии в прострaнcтве реагирующей среды в момент времени tⁿ⁺¹. На новом временном слое, исходные уравнения аппроксимируются следующим образом:

(5)

Компоненты векторов В и С определяются с учетом решений первого этапа (2).

Проведены исследования и показана сходимость схемы решения (2-5) уравнений (1) для широкого диапазона краевых условий процессов воспламенения и горения РКС.

МЕСТО ВУЗА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КАРЬЕРОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СЛУЖАЩИХ

Статья в формате PDF 99 KB...

28 05 2026 9:43:35

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДВИЖНЫХ ИГР НА ЗАНЯТИЯХ ПО БАСКЕТБОЛУ СО СТУДЕНТАМИ ФИЗКУЛЬТУРНОГО ВУЗА

Статья в формате PDF 249 KB...

27 05 2026 2:42:17

ПСИХОНЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАКЛЮЧЕННЫХ ТЮРЬМЫ, ОСУЖДЕННЫХ ПО СТАТЬЕ 158 УК РФ

Статья в формате PDF 101 KB...

26 05 2026 15:25:21

Возрастные параметры прироста массы тела бычков симментальской породы при смешанной инвазии фасциолеза и дикроцелиоза в Кабардино-Балкарской Республике

В возрастные периоды от 6 до 9 мес. инвазированные смешанной инвазией фасциолеза и дикроцелиоза бычки симментальской породы пастбищного содержания отставали в приросте массы тела на 9,7 %, в возрасте от 12 до 15 мес. на 12,9 % и в возрасте от 15 до 18 мес. на 15,5 %, что отрицательно влияет на убойные и технологические качества животных. ...

25 05 2026 0:57:32

ПРИМЕНЕНИЕ ND: YAG-ЛАЗЕРА ПРИ КОНСЕРВАТИВНОЙ МИОМЭКТОМИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

24 05 2026 22:51:28

РОЛЬ ФИЛОСОФИИ ЧЕЛОВЕКА В ГУМАНИТАРИЗАЦИИ И АНТРОПОЛОГИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 145 KB...

23 05 2026 14:58:34

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫЯВЛЕНИЯ ЛИМФАТИЧЕСКОГО РУСЛА ШЕИ ОВЕЦ

Статья в формате PDF 99 KB...

22 05 2026 6:30:51

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ДАТЧИКА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Статья в формате PDF 495 KB...

21 05 2026 9:59:18

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ В КРОВИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА НЕКОТОРЫХ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ ИММУННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРИ ПОДКОРМКЕ ЦЕОЛИТАМИ

Статья в формате PDF 110 KB...

20 05 2026 10:31:51

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ МОЛОДЕЖИ В УСЛОВИЯХ СТСТЕМЫ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

Статья в формате PDF 124 KB...

19 05 2026 15:39:51

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА «ВЕССЕЛ ДУЭ Ф» В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИМ ГАЗОМ

Статья в формате PDF 126 KB...

18 05 2026 11:12:36

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ СТЕГАНОГРАФИИ

Статья в формате PDF 484 KB...

17 05 2026 15:52:26

СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКО НАНОТЕХНОЛОГИИ

Статья в формате PDF 298 KB...

16 05 2026 23:43:44

ЗАВИСИМОСТЬ ГОМЕОСТАЗА ОТ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ "КОРА НАДПОЧЕЧНИКОВ"

Статья в формате PDF 204 KB...

15 05 2026 4:59:39

Онкоэпидемиологические исследования на Дальнем Востоке

Статья в формате PDF 115 KB...

14 05 2026 0:45:23

ПРИМЕНЕНИЕ ИТ В МАЛОМ БИЗНЕСЕ

Статья в формате PDF 112 KB...

13 05 2026 4:55:28

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ НА СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЛЕЙ

Статья в формате PDF 118 KB...

12 05 2026 4:59:59

Сравнительная хаpaктеристика кардиогенеза позвоночных животных

Статья в формате PDF 129 KB...

11 05 2026 5:20:49

Иммунная система и сердечная недостаточность

Статья в формате PDF 115 KB...

10 05 2026 5:50:53

ПРОЕКТНЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ: СИСТЕМАТИЗИРОВАННОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ

Статья в формате PDF 447 KB...

09 05 2026 6:32:37

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СЕНА ОТ УЛУЧШЕННЫХ СЕНОКОСОВ

По статистическим рядам динамики урожайности сена однолетних и многолетних трав показаны результаты идентификации биотехнического закона и его применения в волновых составляющих математической модели динамики. ...