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.

ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Статья в формате PDF 266 KB...

06 09 2026 17:22:24

ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ КИТАЙСКОМУ ЯЗЫКУ

Статья в формате PDF 273 KB...

05 09 2026 19:51:48

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРАВИЛЬНОЙ РАСКРАСКИ ГРАФА В ОСТРОВНОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА. РАЗЛИЧНЫЕ ФИТНЕС-ФУНКЦИИ

Статья в формате PDF 272 KB...

04 09 2026 20:43:36

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. ...

03 09 2026 21:17:20

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКОЙ СКОРОСТНОЙ ДОРОГИ (методическое пособие)

Статья в формате PDF 116 KB...

02 09 2026 20:35:55

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Статья в формате PDF 290 KB...

01 09 2026 15:39:14

ЧЕЛОВЕК — ОБЩЕСТВО — ТЕХНОЛОГИИ

Статья в формате PDF 251 KB...

31 08 2026 20:29:12

ЧЕЧЕНОВ АНУАР АХМАТОВИЧ

Статья в формате PDF 211 KB...

30 08 2026 10:14:30

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОСФОР- И ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХ ИНСЕКТИЦИДОВ

Статья в формате PDF 307 KB...

29 08 2026 17:53:41

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ И ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 123 KB...

28 08 2026 2:53:48

РАЗРАБОТКА И ПРОВЕДЕНИЕ КЛИНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВАКЦИНЫ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА «ЭНЦЕВИР»

Статья в формате PDF 89 KB...

27 08 2026 20:32:17

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ БОРЬБЫ С «ПРЕДТРОМБОТИЧЕСКИМИ СОСТОЯНИЯМИ» ПРИ ЦЕРЕБРОФАЦИАЛЬНОЙ ТРАВМЕ У БОЛЬНЫХ С ГНОЙНЫМИ СИНУИТАМИ

В работе представлены данные по усовершенствованию методов коррекции нарушений гемостаза у больных с гнойными синуситами при черепно-мозговой травме. Показано, что метод внутрипазушной гепаринотерапии, как компонент комплексного лечения пациентов с гнойными синуситами в остром периоде церебро-фациальной травмы, позволяет эффективно коррегировать гиперкоагуляционные нарушения гемостаза и осуществлять профилактику связанного с этим нарушения синдрома ДВС. ...

26 08 2026 19:57:28

ЗАНЯТИЯ В СЕКЦИИ ИГРОВЫМИ ВИДАМИ СПОРТА

Статья в формате PDF 250 KB...

25 08 2026 9:37:34

ПРОТИВОРЕЧИЯ МЕЖДУ ПРЕДПРИЯТИЯМИ-ЗАКАЗЧИКАМИ СПЕЦИАЛИСТОВ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ

Статья в формате PDF 271 KB...

24 08 2026 14:29:25

ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕХНОСФЕРЫ И НООСФЕРЫ

Статья в формате PDF 122 KB...

23 08 2026 16:50:16

ЗАКОНОМЕРНОСТИ, УПРАВЛЯЮЩИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ ВЫСОКОТОЧНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ЖИВОТНЫХ В ПРОСТРАНСТВЕ

Статья в формате PDF 151 KB...

22 08 2026 23:20:16

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ПХБ НА МЕТАБОЛИЧЕСКОЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕЙКОЦИТОВ И ВОЗМОЖНОСТЬ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ ОКСИМЕТИЛУРАЦИЛОМ

Введение в организм белых крыс ПХБ в течение 28 суток привело к нарушениям со стороны количественного и качественного состава белой крови. При одновременном введении ПХБ и ОМУ количественные и качественные изменения лейкоцитов носили не столь выраженный хаpaктер, и концу эксперимента наблюдалось их восстановление. Таким образом, применение оксиметилурацила вызывает уменьшение токсического эффекта ПХБ на количественное и метаболическое состояние лейкоцитов периферической крови. ...

21 08 2026 13:23:18

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТРОМБОЦИТАРНОГО ЗВЕНА СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА У БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Статья в формате PDF 114 KB...

20 08 2026 11:16:24

ПРИРОДА И ДРЕВНИЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ (учебно-методическое пособие)

Статья в формате PDF 108 KB...

19 08 2026 23:36:16

ВОДНЫЙ РЕЖИМ РЕК СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

Статья в формате PDF 126 KB...

18 08 2026 7:32:13

РАЗБИЕНИЕ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА, ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МОДУЛЬНОГО КРИСТАЛЛА

Обсуждается проблемы разбиения и структурирования прострaнcтва, формирования структурных модулей, которые предназначены для конструирования модульных 3D структур кристаллов. ...