Компьютерное моделирование процессов и аппаратов пищевой, био- и химической технологии в среде FlexPDE. Дворецкий С.И - 25 стр.

UptoLike

Рубрика: 

0),0(
=
rС
A
;
0),0(
=
rC
C
; (21)
0),0(
=
rC
E
и граничными условиями при 0>τ :
)),((
1
RCС
r
C
r
A
τβ=
;
0),(
1
=
τ
RC
C
; (22)
0),(
1
=
τ
RC
E
.
Поставленная задача может быть решена по следующему сценарию:
TITLE 'Diffusion and chemical reaction' {Этот заголовок печатается на графиках}
VARIABLES {Искомые переменные}
Ca(threshold=0.1) {Концентрация компонента А}
Cc(threshold=0.1) {Концентрация компонента С}
Ce(threshold=0.1)
{Концентрация компонента Е}
DEFINITIONS {Используемые константы и зависимости}
R1=0.05
{Радиус окружности в м}
Temp=318 {Температура процесса в градусах Кельвина}
R=8.31
Ed=17000
{Энергия активации процесса диффузии в Дж/моль}
D=10.4e-5*exp(-Ed/(R*Temp))
{Коэффициент диффузии}
K0=exp(3)
{Константа скорости химической реакции}
E1=25000
{Энергия активации химической реакции в Дж/моль}
K1=K0*exp(-E1/(R*Temp))
{Скорость химической реакции}
K02=exp(2)
{Константа скорости химической реакции}
Cr=10
{Равновесная концентрация компонента A}
NU=2
{Критерий Нуссельта диффузионный}
Cb=3
{Концентрация компонента B}
Cd=5
{Концентрация компонента D}
E2=28000
{Энергия активации химической реакции в Дж/моль}
K2=K02*exp(-E2/(R*Temp))
{Скорость химической реакции}
INITIAL VALUES {Начальные концентрации компонентов в расчетной области}
Ca=0
Cc=0
Ce=0
EQUATIONS {Расчетные уравнения}
Ca: div(D*grad(Ca))-K1*Ca*Cb=dt(Ca)
Cc: K1*Ca*Cb- K2*Cc*Cd=dt(Cc)
Ce: K2*Cc*Cd=dt(Ce)
BOUNDARIES {Расчетная область и граничные условия}
REGION 1
{Расчетная область}
Start(0,R1)
Natural(Ca)=(D*NU/L1)*(Cr-Ca)
{Устанавливаем граничные условия равные )(/ CCrС
r
β= , где
β
коэффициент массотдачи}
Arc(Center=0,0) Angle=360
TIME 0 TO 600
{Устанавливаем диапазон изменения времени процесса}
PLOTS
For cycle=10
{Каждые 10 расчетных циклов рисуем графики распределение компонентов в расчетной об-
ласти}
contour(Ca)
contour(Cc)
contour(Ce)
HISTORIES
hitory(Area_Integral(Ca/(L1*L1)),Area_Integral(Cc/(L1*L1)),
Area_Integral(Ce/(L1*L1))) )))
{Выводим кинетику накопления компонентов в расчетной области.}
END