Моделирование динамики концентрационного поля в полусфере на термически неоднородной диффундирующей подложке
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.15586183Ключевые слова:
тепломассообмен, термоконвекция, математическое моделированиеЛицензия
Аннотация
В работе рассмотрен синтез математической модели, формализующей нестационарное поле концентрации вещества в объеме капли в форме полусферы, расположенной на плоской термически неоднородной поверхности. Конвективное движение вещества в объеме обусловлено термоконвекцией жидкости, вызываемой температурным контрастом подложки. Сопряженные уравнения сохранения импульса, энергии и массы для несжимаемой ньютоновской решались численно методом конечных элементов. Показана связь между температурным контрастом подложки и скоростью роста среднеобъемной концентрации вещества. Предложены варианты использования термически неоднородных теплообменных поверхностей для интенсификации тепломассообменных процессов.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Scale-up of micro- and milli-reactors: An overview of strategies, design principles and applications / Z. Dong [et al.] // Chemical Engineering Science X. – 2021. – V. 10. – P.100097.
2. Microchannel reactor heat-exchangers: A review of design strategies for the effective thermal coupling of gas phase reactions / N. Engelbrecht [et al.] // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2020. – V. 157. – P. 108164.
3. Chen, W-H. An analysis of gas absorption by a liquid aerosol in a stationary environment / W.-H. Chen // Atmospheric Environment. – 2002. – V. 36(22). – P. 3671–3683.
4. Water transport and absorption in pharmaceutical tablets – a numerical study /P. Vaitukaitis [et al.] // Meccanica. – 2020. – V. 55. – P. 421–433.
5. Taweel, A. M. Effect of Mixing on Microorganism Growth in Loop Bioreactors / A. M. Taweel, Q. Shah, B. Aufderheide // International Journal of Chemical Engineering. – 2012. – 12 p.
6. Mixing performance in T-shape microchannel at high flow rate for Villermaux-Dushman reaction / L. Peng [et al.]// Microchemical Journal. – 2020. – V. 155. – P. 104662.
7. Ferrouillat, S. Micromixing enhancement by turbulence: Application to multifunctional heat exchangers / S. Ferrouillat, P. Tochon, H. Peerhossaini // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2006. – V. 45(8). – P. 633–640.
8. Pressure drop and mixing in single phase microreactors: Simplified designs of micromixers / C. P. Holvey [et al.] // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2011. – V. 50(10). – P. 1069–1075.
9. Лыков, А. В. Конвекция и тепловые волны / А. В. Лыков, Б. М. Берковский. – М.: Энергия, 1974. – 336 с.
REFERENCES LIST
1. Scale-up of micro- and milli-reactors: An overview of strategies, design principles and applications / Z. Dong [et al.] // Chemical Engineering Science X. – 2021. – V. 10. – P.100097.
2. Microchannel reactor heat-exchangers: A review of design strategies for the effective thermal coupling of gas phase reactions / N. Engelbrecht [et al.] // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2020. – V. 157. – P. 108164.
3. Chen, W-H. An analysis of gas absorption by a liquid aerosol in a stationary environment / W.-H. Chen // Atmospheric Environment. – 2002. – V. 36(22). – P. 3671–3683.
4. Water transport and absorption in pharmaceutical tablets – a numerical study /P. Vaitukaitis [et al.] // Meccanica. – 2020. – V. 55. – P. 421–433.
5. Taweel, A. M. Effect of Mixing on Microorganism Growth in Loop Bioreactors / A. M. Taweel, Q. Shah, B. Aufderheide // International Journal of Chemical Engineering. – 2012. – 12 p.
6. Mixing performance in T-shape microchannel at high flow rate for Villermaux-Dushman reaction / L. Peng [et al.]// Microchemical Journal. – 2020. – V. 155. – P. 104662.
7. Ferrouillat, S. Micromixing enhancement by turbulence: Application to multifunctional heat exchangers / S. Ferrouillat, P. Tochon, H. Peerhossaini // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2006. – V. 45(8). – P. 633–640.
8. Pressure drop and mixing in single phase microreactors: Simplified designs of micromixers / C. P. Holvey [et al.] // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2011. – V. 50(10). – P. 1069–1075.
9. Lykov, A. V. Konvektsiia i teplovye volny / A. V. Lykov, B. M. Berkovskii. – M.: Energiia, 1974. – 336 s.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
