Mathematical Simulation of the Exothermal Chemical Interaction in a Plug Reactor Containing Emulsion Under the Influence of Gravitational Forces

K. G. Shkadinskiy; Шкадинский К. Г.; E. N. Shatunova; Шатунова Е. Н.; N. G. Samoilenko; Самойленко Н. Г.; B. L. Korsunskiy; Корсунский Б. Л.

doi:10.31857/S0207401X2309011X

Mathematical Simulation of the Exothermal Chemical Interaction in a Plug Reactor Containing Emulsion Under the Influence of Gravitational Forces

Authors: Shkadinskiy K.G.¹, Shatunova E.N.¹, Samoilenko N.G.¹, Korsunskiy B.L.¹^,2
Affiliations:
1. Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences
2. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 42, No 9 (2023)
Pages: 30-38
Section: Combustion, explosion and shock waves
URL: https://rjmseer.com/0207-401X/article/view/674827
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X2309011X
EDN: https://elibrary.ru/GVAVHD
ID: 674827

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Mathematical models of the dynamic behavior of a multivelocity heterogeneous reacting medium in a plug flow reactor are formulated. The correctness of the mathematical model is studied. A particular analytical solution of the system is obtained, which can be used as a test to check the accuracy of the numerical solution of the model system. The possibility of extending this modeling technique to more complex regimes of exothermic chemical interaction in multivelocity mixed media is shown. A numerical study of the oscillatory regime of the displacement reactor is carried out.

Keywords

plug reactor, mathematic modeling, heterogeneous chemically active media, heat modes, gravitational action

References

Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987.
Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.
Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1. М.: Наука, 1987.
Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984.
Fredrick M.D., Unuvar C., Shaw B.D., Munir Z.M. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. № 4. P. 843.
Берлин Ал.Ал., Патлажан С.А., Кравченко И.В., Прочухан К.Ю., Прочухан Ю.А. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 1. С. 19.
Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 77.
Ferguson R.E., Shafirovich E. // Combust. and Flame. 2018. V. 197. P. 22.
Тавадян Л.А., Мартоян Г.А. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 36.
Шайтура Н.С., Ларичев М.Н. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 18.
Самойленко Н.Г., Шатунова Е.Н., Шкадинский К.Г., Кустова Л.В., Корсунский Б.Л., Берлин А.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 11. С. 29.
Шатунова Е.Н., Шкадинский К.Г., Самойленко Н.Г., Корсунский Б.Л. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 4. С. 28.
Matkowsky B.J., Volpert V.A., Aldushin A.P., Shkadinsky K.G., Shkadinskaya G.V. // Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Materials / Eds. Borisov A.A., De Luca L.T., Merzhanov A.G. V. 5. Taylor & Francis, 2002. P. 132.
Олейник О.А. // Успехи мат. наук. 1959. Т. XIV. Вып. 2 (86). С. 159.
Шкадинский. К.Г. // Численные методы решения задач математической физики. М.: Наука, 1966. С. 200.