Sciact
  • EN
  • RU

Моделирование течения многокомпонентного реагирующего газа с использованием алгоритмов высокого порядка точности Full article

Journal Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки
ISSN: 1994-9197 , E-ISSN: 2076-5959
Output data Year: 2017, Volume: 27, Number: 4, Pages: 608-617 Pages count : 10 DOI: 10.20537/vm170410
Tags Navier-Stokes equations, Pyrolysis of ethane, WENO scheme
Authors Жалнин Р.В. 1 , Пескова Е.Е. 1 , Стадниченко О.А. 2 , Тишкин В.Ф. 3
Affiliations
1 Ogarev Mordovia State University, ul. Bol'shevistskaya, 68, Saransk, 430005, Russia
2 Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, pr. Lavrentieva, 5, Novosibirsk, 630090, Russia
3 Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences, Miusskaya pl., 4, Moscow, 125047, Russia

Funding (3)

1 Federal Agency for Scientific Organizations 0303-2016-0017
2 Russian Science Foundation 17-71-30014
3 The Ministry of Education and Science of the Russian Federation 1.6958.2017/8.9

Abstract: В работе построен алгоритм повышенного порядка точности на основе WENO схем для моделирования динамики многокомпонентного реагирующего газа с учетом процессов диффузии, теплопроводности и химических реакций. Проведены расчеты для течения газа в проточном реакторе для термического пиролиза этана с внешним обогревом реакционной зоны. В рассматриваемых течениях скорость движения газа много меньше скорости распространения звука в газовой смеси, что обуславливает использование уравнений Навье-Стокса в приближении малых чисел Маха для описания исследуемых процессов. Расчет уравнений химических реакций выделяется в отдельный шаг, где скорость реакции определяется на основе выражений Аррениуса. Для построения модели химической кинетики принята кинетическая схема пиролиза этана, представляющая собой разветвленный радикальный механизм. Проведены расчеты дозвукового течения газа с учетом процессов диффузии, химических реакций и их тепловых эффектов для различных температур нагревательных элементов. Сравнение с экспериментальными данными показало, что -ная конверсия этана в расчетах достигается для \,C на выходе металлического реактора, что близко к экспериментальным значениям, составляющим . Сравнение данных экспериментов по термическому пиролизу этана с данными, полученными в ходе вычислительного эксперимента, показало высокую степень достоверности полученных результатов.
Cite: Жалнин Р.В. , Пескова Е.Е. , Стадниченко О.А. , Тишкин В.Ф.
Моделирование течения многокомпонентного реагирующего газа с использованием алгоритмов высокого порядка точности
Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2017. Т.27. №4. С.608-617. DOI: 10.20537/vm170410 WOS RSCI Scopus РИНЦ OpenAlex
Files: Full text from publisher
Dates:
Submitted: Oct 18, 2017
Published print: Dec 1, 2017
Identifiers:
Web of science: WOS:000467761900010
RSCI: RSCI:32248462
Scopus: 2-s2.0-85041573387
Elibrary: 32248462
OpenAlex: W2789667575
Citing:
DB Citing
Scopus 9
Elibrary 13
Web of science 4
OpenAlex 8
Altmetrics: