Фронтальные явления

Установлено, что качественное распределение конверсии во всех случаях имеет одинаковый характер (рис. 4.50). При этом профили конверсии имеют максимум, расположенный между стенкой и центром полости. Это связано с тем, что жидкость движется около стенки медленнее, чем в центре, поэтому время пребывания в пристеночных слоях больше и конверсия выше. Жидкость на стенке имеет нулевую скорость, но температура ее равна температуре стенки Тф, которая в рассматриваемом случае ниже, чем температура в месте локализации максимума конверсии, поэтому реакция на стенке протекает медленнее. Пунктирная линия на рисунке соответствует варианту расчета, при котором не учитывалось влияние фронтальных явлений. При этом пренебрегают поперечной и продольной конвекцией во фронте и в результате получается слишком низкая конверсия у стенки и слишком высокая в центре полости. [c.170]

Для учета фронтальных явлений, связанных с фонтанным эффектом, зададим распределение скоростей, используя решение, полученное в работе [256] при изучении изотермического течения ньютоновской жидкости в полубесконечном плоском канале под действием плоского поршня, движущегося со скоростью Ыо- Рассматривая квазистационарное состояние, пренебрегая инерционными членами и вводя в уравнение функцию тока [257], авторы получили решение бигармонического уравнения, перейдя затем к приближенному выражению [c.177]

В главе 3 выявлена роль различных макрокинетических факторов и неидеальности в проявлении критических эффектов, прежде всего, множественности стационарных состояний. На моделях изучено влияние широкого спектра физических факторов, осложняющих наблюдение критических явлений на кинетическом уровне. Так, указаны возможные особенности динамики реакторов идеального смешения и вытеснения при протекании в них реакции, допускающей несколько стационарных состояний в изотермических условиях. Показано, что вблизи критических условий заметное влияние могут оказывать даже малые флуктуации. В сложной реакции может существенную роль играть малый по скорости нелинейный маршрут. Значительное усложнение наблюдаемой картины может произойти при протекании каталитической реакции на двух видах активных центров. Большое разнообразие проявления химической нелинейности связано с диффузией. Здесь в системе появляется новое качество — распределенность, дающая возможность возникновения пространственных структур и фронтальных явлений. В первом случае на примере простейшего каталитического триггера вскрыт один из механизмов появления неоднородных стационарных состояний — диссипативных структур . Во втором — показана специфика фронтальных явлений в системах с гистерезисом в зависимости скорости распространения волны от параметра появляется целый интервал нулевых значений скорости фронта. Приведенные рассуждения показывают, что стоячий фронт является устойчивой структурой. [c.16]

В связи с поставленной в начале этой главы задачей анализа влияния макрокинетических факторов на особенности проявления критических явлений в данном параграфе на примере модельных нелинейных механизмов будут исследованы, с одной стороны, условия возникновения в системе типа реакция -h диффузия неоднородных по пространству стационарных решений ( диссипативных структур) и, с другой, возможность фронтальных явлений в системах с гистерезисом. [c.217]

При теоретическом анализе фронтальных явлений в химически реагирующих системах до сих пор рассматривались однозначные зависимости скорости реакции — функция источника в соответствующем диффузионном уравнении была однозначной функцией своего аргумента [147,188]. Мы рассмотрим источник гистерезисного типа и покажем, что ситуация в данном случае качественно отличается от обычной. В зависимости скорости волны фронта от параметра появляется нулевое плато . Размер этого участка независимости скорости волны от величины параметра определяется размером соответствующего гистерезиса [87,88,112]. [c.229]

Зависимость V от Го (при малых а) имеет свою специфику. Начальные и конечные точки зависимости (Го) соответствуют теории Колмогорова-Петровского—Пискунова [248]. Гистерезисный характер источника в уравнении (3.6.32) проявляется в наличии на графике (Го) характерного нулевого плато — участка независимости скорости волны реакции = О от температуры Го. Размер его определяется характером гистерезиса, в нашем случае он в точности равен величине Т2 - Т. При изменении параметра а меняется область существования фронта по параметру Го — с ростом а область существенно сужается, но не более чем до размера плато . Последнее обстоятельство дает качественное отличие от случая с однозначным источником, когда при достаточно больших а фронта нет. В системе с гистерезисом фронтальные явления всегда будут иметь место даже при сколь угодно больших а (при соответствующих значениях Го). [c.233]

Таким образом, предложена простая модель (3.6.32) фронтальных явлений в системе с гистерезисом. Показано, что неоднозначность функции источника системы (3.6.32) приводит к появлению в графике зависимости скорости волны реакции от То характерного пологого участка — нулевого плато , отвечающего нулевым скоростям распределения фронта реакции. Размер его соответствует размеру гистерезиса. Рассмотренный случай кусочно-постоянной функции источника позволяет выписать остальные характеристики волны реакции в явном виде. Для источника более общего вида эти характеристики могут быть определены приближенно. Приведен- [c.234]

В данном подразделе мы рассмотрим еще одну особенность проявления нелинейности кинетической подсистемы. Если диссипативные структуры отражают нетривиальность стационарных состояний в системах диффузия -1- нелинейная реакция , то фронтальные явления иллюстрируют богатство возможного нестационарного поведения таких систем [18,19,41-47,87,88,112, 137,160,202,203,212,229,230,275,293,295,308,310,394,428,443,448,533,534]. [c.229]

Близкая задача анализа фронтальних явлений в системах с гистерезисом изучена в [325,326 для случая конечного интервала изменения х. [c.231]

Быков В. //., Вишневская Т. //., Шкадинский К. Г. Об особенностях фронтальных явлений в системах с критическими эффектами // Тезисы докл. Всесоюз. конф. Динамика процессов и аппаратов химической технологии (Воронеж, март 1985). Черкассы Отделение НИИТЭХИМа, 1985. С. 70-71. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология