Современные работы, изучающие явление прогрессивного нарастания температуры, только поверхностно затрагивают проблему возникновения критических и неустойчивых режимов работы химико-технологического и теплоэнергетического оборудования. На данный момент нет достаточно полного анализа влияния управляющих параметров на температуру, скорость и вязкость жидкостей в трубах и каналах различной формы.
В связи с этим возникает задача аналитического исследования тепловых, гидродинамических и химических процессов в условиях прогрессивного нарастания температуры.
Для рассмотрения течения обобщенно-вязкой жидкости в проточном реакторе круглого сечения исследуется система уравнений (1), состоящая из уравнения движения, уравнения неразрывности, уравнения энергии и уравнений массопереноса для полимера и мономера.
(1)
где r, z-текущие координаты; T-температура; P-давление; μ-коэффициент динамической вязкости; I2-второй инвариант тензора скоростей деформации; M и J- концентрации мономера и инициатора; Q0, k0, E-тепловой эффект, константа скорости и энергия активации химической реакции; R - газовая постоянная.
Решение системы уравнений проводится методом разложения искомых функций в ряды Тейлора в окрестности точки с координатами (0;z0).
В результате аналитического исследования проведенного для гомофазного полимеризационного реактора, были выбраны основные управляющие параметры и определенны области возможного возникновения бифуркационных явлений по температуре.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Лившиц С.А., Назмеев Ю.Г., Малов К.М. Критические режимы неизотермического течения вязкой жидкости в круглой трубе // Фундаментальные исследования. Москва 2005, №6, с.56-57.