laba5
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева»
Кафедра информатики и компьютерного проектирования
Отчет по лабораторной работе №5 на тему:
«Построение математической модели реактора, движение потоков в котором представляется гидродинамической моделью идеального смешения»
Вариант 3
Выполнила студентки группы ПР-30:
Верховникова Е.Н.
г. Москва 2022 год
Задание: Вариант 3 Составьте математическое описание стационарного режима процесса в гомогенном жидкофазном адиабатическом реакторе идеального смешения и информационную матрицу для решения системы уравнений математического описания. Кинетическая схема реакции:
2A ↔ B
B + A → C
Скорость j-й элементарной стадии химической реакции в жидкой фазе определяется по закону действующих масс:
В матричном виде выражение для скорости реакции по компоненту записывается следующим образом:
Локальная скорость выделения (поглощения) тепла за счет химической реакции:
Локальная скорость химической реакции по компоненту:
Константы скоростей стадий реакции в соответствии с законом Аррениуса выражаются следующим уравнением:
Выбор ключевых компонентов:
Для матриц 2Х2 есть миноры не равные 0, т.е. наивысший порядок минора матрицы стехиометрических коэффициентов равен 2. Следовательно, число ключевых компонентов трехстадийной реакции с тремя компонентами А, В, С равно 2 (выбираем А и В).
Исходя из микрокинетических соотношений, запишем выражение для скоростей химической реакции по компонентам:
;
Скорости химической реакции по компонентам А, В, С выражаются через стехиометрические соотношения следующим образом:
В конечно-разностной форме:
Математическое описание:
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2
3.3
4.1
4.2
4.3
5
6.
6’.
5
7.
8.
9.1
9.2
9.3
Информационная матрица:
Блок схема: