МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА

Обложка
  • Авторы: Язовцева О.С1
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва”
  • Выпуск: Том 526, № 1 (2025)
  • Страницы: 46–53
  • Раздел: МАТЕМАТИКА
  • URL: https://ogarev-online.ru/2686-9543/article/view/364249
  • DOI: https://doi.org/10.7868/S3034504925060081
  • ID: 364249

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлена разработанная автором математическая модель нестационарного физико-химического процесса в слое катализатора с цилиндрической формой зерна и описан используемый вычислительный алгоритм для решения уравнений, построенный на основе принципа расщепления по физическим процессам. Определен порядок точности алгоритма. Проведена его верификация на задаче с известным аналитическим решением. На основе разработанной модели и построенного алгоритма исследованы три режима течения нестационарного процесса, получено подтверждение эффективности динамического режима в сравнении со статическим.

Об авторах

О. С Язовцева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва”

Email: kurinaos@gmail.com
Саранск, Россия

Список литературы

  1. Матрос Ю.Ш. Нестационарные процессы в каталитических реакторах. Новосибирск: Наука, 1982. 258 с.
  2. Kern C., Jess A. Regeneration of coked catalysts–modelling and verification of coke burn-off in single particles and fixed bed reactors // Chemical Engineering Science. 2005. V. 60. P. 4249–4264.
  3. Заварухин С.Г. Математическое моделирование влияния стефановского потока на процесс в зерне катализатора с использованием Mathcad // Кинетика и катализ. T. 61. № 1. 2020.
  4. Слинько М.Г. Моделирование химических реакторов. Новосибирск: Наука. Сиб. отдние, 1968. 95 с.
  5. Марчук Г.И. Методы расщепления. М.: Наука, 1988. 130 с.
  6. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967. 197 с.
  7. Язовцева О.С., Пескова Е.Е. Математическое моделирование нестационарного химического процесса в зерне катализатора цилиндрической формы // Вычислительные методы и программирование. 2025. Т. 26. №2. С. 129–139. https://doi.org/10.26089/NumMet.v26r209
  8. Yazovtseva O.S., Gubaydullin I.M., Peskova E.E., Sukharev L.A., Zagoruiko A.N. Computer Simulation of Coke Sediments Burning from the Whole Cylindrical Catalyst Grain // Mathematics. 2023. V. 11.№3. P. 669. https://doi.org/10.3390/math11030669
  9. Губайдуллин И.М. Математическое моделирование динамических режимов окислительной регенерации катализаторов в аппаратах с неподвижным слоем. Уфа: Институт Нефтехимии и катализа АН РБ, 1996, автореферат диссерт. . . . канд. физ.-мат. наук.
  10. Reshetnikov S.I., Petrov R.V., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N. Mathematical Modeling of Regeneration of Coked Cr-Mg Catalyst in Fixed Bed Reactors // Chemical Eng Journal. 2020. V. 380. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122374
  11. Язовцева О.С. Математическое моделирование нестационарного горения коксовых отложений в слое катализатора со сферической формой зерен // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2025. Т. 65.№6. С. 1047–1058.
  12. Вольтер Б.В., Сальников И.Е. Устойчивость режимов работы химических реакторов. М.: Химия, 1972. 192 с.
  13. Hairer E., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations II. Springer-Verlag, 1996.
  14. Chetverushkin B.N., Olkhovskaya O.G., Gasilov V.A. An Explicit Difference Scheme for a Nonlinear Heat Conduction Equation // Mathematical Models and Computer Simulations. 2023. V. 15. P. 529–538. https://doi.org/10.1134/S2070048223030031
  15. Yazovtseva O.S. Numerical Study of Wave Processes during Oxidative Regeneration of a Stationary Catalyst Layer // Mathematical Models and Computer Simulations, 2024. V. 16. №S2. P. S272–S281. https://doi.org/10.1134/S2070048224700972
  16. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971. 553 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).