Введение 6
1. Физическая постановка 7
2. Математическая постановка 8
3. Метод численного решения 9
3.1 Решение задачи в переменных скорость-давление. Метод расщепления....9
3.2 Решение задачи в переменных вихрь-функция тока 11
3.3 Обобщенный неявный метод переменных направлении 12
3.4. Экспоненциальная схема 13
4. Результаты численных расчетов 14
Заключение 19
Список используемой литературы 20
Интенсификация производства и технологическая модернизация российской экономики невозможна без передовых прикладных научных исследований и экспериментальных разработок, направленных на создание новых видов продукции и технологий, востребованных современными отраслями экономики. Широкое использование изделий из металлического вольфрама в различных отраслях народного хозяйства обусловлено уникальными свойствами этого металла.
В химической технологии для получения чистых металлов применяется реакция восстановления водородом путем нагрева смеси газов в рабочей камере химического реактора. Гидродинамика этого процесса определяется эффектами взаимодействия свободной и вынужденной конвекции.
В настоящей работе исследуются процессы взаимодействия разного вида конвекций, которые образуются в реакторе.
• Проведено математическое моделирование переноса импульса, тепла и вещества для различных геометрий аппарата газофазной технологии.
• На языке программирования «Fortran» написаны коды, позволяющие решать задачу о тепломассообмене в аппаратах газофазной технологии.
• Достоверность численных результатов подтверждается проверкой на сеточную сходимость, сравнением с аналитической формулой и сравнением результатов, полученных в переменных «скорость-давление» и переменных «вихрь-функция тока». Полученные результаты не противоречат физическому пониманию картины течения.
• На примере данной задачи показано влияние чисел Прандтля, Рейнольдса, Грасгофа и диффузионного числа Прандтля. Вблизи центрального тела образуется тонкий пограничный слой, как для температуры, так и для концентрации.
• Разработанная математическая модель может использоваться в аппаратах
аддитивных газофазных технологий для анализа гидродинамики, тепло-и
массообмена, а также может быть полезна при создании новых рабочих зон в аппаратах газофазной технологии.
