Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

Теоретический анализ устойчивости режимов работы плоского эпитаксиального реактора с несимметричным нагревом стенок выполнен в работах [1,2]. В настоящей работе приближенно - аналитически и численно исследуются критические явления и устойчивость стационарных состояний при химическом осаждении из газовой фазы в цилиндрическом реакторе конечной длины.

Предполагается, что газообразная смесь несжимаема, течение ламинарное, динамическая вязкость, удельная теплоемкость, коэффициенты диффузии, теплопроводности постоянны. Учитываются лимитирующие стадии экзотермических химических реакций в газовой фазе и на поверхности осаждения.

Математически задача формулируется системой двумерных уравнений неразрывности, движении, превращения энергии, диффузии реагента. Представление уравнений в безразмерных переменных позволило выделить эффективные параметры, характеризующие взаимное влияние химических превращений и процессов переноса.

Построена упрощенная модель процесса (динамическая система третьего порядка). Модель содержит эффективные коэффициенты тепло - и массопереноса и нелинейность исходной двумерной системы дифференциальных уравнений в частных производных. На основе точечной модели изучаются координаты, число, статическая и динамическая неустойчивости режимов процесса.

С помощью бифуркационных диаграмм показано, что в зависимости от числовых значений параметров возможны бескризисные и гистерезисные режимы с критическими условиями «воспламенения» и «потухания».

Устойчивость стационарных состояний многопараметрической системы анализируется на плоскости двух параметров при фиксированных значениях остальных. С помощью критериев Рауса - Гурвица получены параметрические уравнения четырех границ устойчивости. Одна из них совпадает с границей неединственности (статической нестабильности). Три другие - выделяют области параметров с асимптотически устойчивыми и автоколебательными (динамически неустойчивыми режимами). Установлено влияние чисел Шервуда, Дамкелера, Льюиса, Пекле, тепловыделения от гомогенной реакции, отношения радиуса реактора к его длине, и т.д. на форму и местоположение границ устойчивости.

Параметрический анализ используется для планирования численного эксперимента. Результаты численных и приближенно - аналитических решений согласуются по характеру режимов, периоду колебаний, стационарным значениям температуры, концентрации, скорости течения. Теоретический анализ может использоваться для управления работой эпитаксиального реактора.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ицкова П.Г. Нелинейная динамика химического осаждения из газовой фазы.// Доклады III традиционной Казахстано - Российской научно-практической конференции "Математическое моделирование научно-технических и экологических проблем нефтегазодобывающей промышленности. Алматы, 19-20 октября 2000 г, с.102-105.

2.Ицкова П.Г. Численное моделирование устойчивости процессов переноса с экзотермическими химическими реакциями// По материалам Международной конференции «Вычислительные технологии и математические модели в науке, технике и образовании» ВТММ-2002 (18-20 сентября), часть 3, Вычислительные технологии, 2002 г., т.7, с. 52-60.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск