Моделирование кинетики химических превращений: термодинамический подход - page 10

Наилучшее качественное совпадение результатов моделирования и
кинетических расчетов по формальной модели
GRI-Mech,
как видно
,
достигается на начальном этапе процесса
.
В дальнейшем поведения
концентрационных кривых различаются
.
Можно предположить две
причины для объяснения этого обстоятельства
:
а
) “
условное время
моделирования течет намного быстрее реаль
-
ного
;
б
)
кинетическая модель
GRI-Mech
не предназначена для адекватно
-
го описания процесса вблизи равновесия
.
Основанием для второго предположения могут служить результаты
расчета концентраций в условиях равновесия для рассмотренного при
-
мера
[7].
В табл
. 1
приведены равновесные концентрации основных
компонентов
,
полученные с помощью представленной модели
(
они
строго соответствуют условиям равновесия
)
и в результате установле
-
ния решения по кинетической модели
GRI-Mech.
Таблица
1
Компонент Равновесные концентрации
,
10
13
,
см
3
Моделирование
Расчет
GRI-Mech
O
1,59
3,25
O
2
26,37
36,5
H
3,05
6,34
OH
12,53
17,8
H
2
17,4
25,02
CO
37,94
53,16
CO
2
31,02
29,47
H
2
O
669,5
658,5
На упомянутой выше странице
Internet [16],
посвященной кине
-
тической модели
GRI-Mech,
приведены также некоторые экспери
-
ментальные данные
,
позволяющие количественно оценить точность
предлагаемого термодинамического метода моделирования
.
Для уже
рассмотренной системы
CH
4
O
2
Ar
была выполнена серия расче
-
тов в температурном диапазоне
2000. . . 2500 K.
На рис
. 3
представле
-
ны рассчитанные при температуре
2000 K
концентрационные кривые
,
моль
/
см
3
,
от начала процесса до установления равновесия
.
Видно
,
что
концентрации
CH
3
и
CO
имеют максимум
.
На рис
. 4
сопоставлены
результаты этой серии расчетов для
CH
3
и соответствующие опыт
-
ные значения
,
полученные экспериментально в ударной трубе
[15].
Видно
,
что описанный термодинамический подход к моделированию
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2005.
3
35
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12,13
Powered by FlippingBook