Тукмаков, Д.А. (2019) Математическая модель нестационарной сорбции в двухфазной среде, учитывающая пространственную неравномерность распределения концентрации микрокомпонента в фазе сорбента. Вестник ТвГУ. Серия: Химия (4). С. 26-35. ISSN 1995-0152
![[thumbnail of Вест.ТвГУ_Химия_2019_4(38)_С.24-35.pdf]](http://eprints.tversu.ru/style/images/fileicons/application_pdf.png "Вест.ТвГУ_Химия_2019_4(38)_С.24-35.pdf") |
PDF
- Опубликованная версия
1MB |
Абстракт
Целью данной работы является получение математической модели процесса нестационарной сорбции, учитывающей пространственную неравновесность концентрации микрокомпонента в фазе сорбента. В работе использована система уравнений в частных производных описывающая процесс нестационарной динамической сорбции. Данная система уравнений сведена к одному уравнению старшего порядка относительно функции концентрации микрокомпонента в фазе сорбента. Выведенное уравнение было приведено к канонической форме, позволяющей применять известные из литературы частные решения. Представлено уравнение в частных производных второго порядка, описывающее процесс сорбции относительно концентрации микрокомпонента в фазе сорбента. Получено частное решения для системы уравнений нестационарной динамической сорбции. Математическая модель реализована в виде программного кода. В результате математического моделирования выявлены зависимости влияния пористости сорбента на пространственное распределение концентрации микрокомпонента, как в твёрдой фазе сорбента, так и в жидкой фазе раствора. Проведено сопоставление статического и динамического решений уравнений математической модели. Выявлено, что увеличение пористости приводит к интенсификации процесса выщелачивания микрокомпонента из фазы сорбента
Абстракт (англ.)
The aim of this work is to obtain a mathematical model of the process of non-stationary sorption, taking into account the spatial nonequilibrium concentration of the microcomponent in the sorbent phase. In the work, a system of partial differential equations describing the process of non-stationary dynamic sorption is used. This system of equations is reduced to one higher order equation with respect to the concentration function of the microcomponent in the sorbent phase. The resulting equation was reduced to canonical form, allowing the use of particular solutions known from the literature. A second-order partial differential equation is described that describes the sorption process relative to the concentration of the microcomponent in the sorbent phase. A particular solution is obtained for the system of equations of non-stationary dynamic sorption. The mathematical model is implemented in the form of program code. As a result of mathematical modeling, the dependences of the influence of sorbent porosity on the spatial distribution of the concentration of the microcomponent both in the solid phase of the sorbent and in the liquid phase of the solution are revealed. The static and dynamic solutions of the equations of the mathematical model are compared. It was found that an increase in porosity leads to an intensification of the leaching of the microcomponent from the sorbent phase
| Тип объекта: | Статья |
|---|---|
| Сведения об авторах: | ТУКМАКОВ Дмитрий Алексеевич – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, Институт механики и машиностроения – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук» |
| Ключевые слова: | многофазные среды, математическое моделирование, динамическая сорбция, массоперенос |
| Ключевые слова (англ.): | multiphase media, mathematical modeling, dynamic sorption, mass transfer |
| Категории: | 5 Математика. Естественные науки > 51 Математика |
| Подразделения: | Другие организации > Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» |
| ID Code: | 9395 |
| Deposited On: | 18 Май 2020 08:54 |
| Последнее изменение: | 18 Май 2020 11:03 |
Repository Staff Only: item control page