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://journals.rcsi.science/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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».