Seotud mudelite lahendamine
Nagu eelnevalt märgitud, sõltub reaktoris toimuv keemiline protsess nii vedeliku voolamisest kui ka temperatuuri jaotusest reaktoris. Veelgi täpsemalt sõltub massitranspordi võrrand
|
+∇· (−Di∇ ci+ciu)=Ri (23) |
kiirusvektorist u, mis leitakse momenditranspordivõrrandi lahendamisel:
| ρ |
|
−∇·η (∇ u+(∇ u)T)+ρ u ·∇ u +∇ p=F (24) |
| ∇· u=0 (25) |
Allikaliige Ri võrrandis (23) on temperatuuri funktsioon. Temperatuur on aga sõltuvaks muutujaks energiatranspordivõrrandis:
| ρ Cp |
|
+∇· (−k∇ T)=Q−ρ Cpu·∇ T (26) |
Selliselt seotud võrrandite süsteemi korral on kasulik asjale läheneda sammhaaval, analüüsides seoseid eraldi.
Käesoleval juhul eeldatakse esmalt, et transpordiomadused on reageeriva vedeliku temperatuurist sõltumatud. Samuti ignoreeritakse reaktsioonisoojust Q. Sellest saadakse ühepoolne seos transpordivõrrandite vahel:
- momentide transport on sõltumatu energia- ja massitranspordist;
- energiatransport sõltub vaid momnetide transpordist;
- massitransport sõltub nii momentide kui ka energiatranspordist.
Seega peaks olema võimalik lahendada seda probleemi astmeliselt järgmises järjekorras: momentide transport, energiatransport ja massitransport.
Järgmises lähenduses sõltuvad vedeliku tihedus, viskoossus ja termiline juhtivus temperatuurist. Samuti võtta arvesse reaktsioonisoojust. Siit saadakse täielikult seotud süsteem:
- momentide transport sõltub energiatranspordist;
- energiatransport sõltub nii momentide kui ka massitranspordist;
- massitransport sõltub nii momentide kui ka energiatranspordist.
Sellisel juhul lahendatatkse kõiki transpordinähtusi kirjeldavad võrrandid üheaegselt. Mõningatel juhtudel on vajalik solverile ette anda hea alglähend, mille saamisel on igati teretulnud järk-järguline lähenemine, kus seoseid lisatakse ükshaaval, et saada järjest täpsemat tulemust.
This document was translated from LATEX by HEVEA.
Licensed under the GNU Free Documentation License