Рассматривается методика математического моделирования процесса изомеризации углеводородного флюида в каталитическом реакторе, используемого для синтеза органических топлив. Разработана модель расчета параметров течения флюида в смешанной среде «открытое пространство – пористое тело», учитывающая свойства пористого материала и основные химические превращения, характеризующие гидроизомеризацию. Модель включает регуляризованные на основе квазигидро-динамического подхода уравнения Навье-Стокса, усредненные по репрезентативному элементарному объему, и систему уравнений конвекции-диффузии для расчета эволюции концентраций сырья и продукта реакции. В пространственно двумерном случае разработан численный алгоритм решения задачи, выполнена его программная реализация. Проведены пробные расчеты модельной задачи, показавшие корректность разработанного численного подхода и работоспособность созданного программного кода.

химический реактор, катализ, математическое моделирование, квазигидродинамическая система уравнений, уравнения конвекции-диффузии, пористая среда

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Шарипов Глюс Лябибович,  ,  orcid.org/0000-0002-3220-6586,  ИНК УФИЦ РАН

Коледина Камила Феликсовна,  ,  orcid.org/0000-0001-8555-0543,  ИНК УФИЦ РАН

Подрыга Виктория Олеговна,  ,  orcid.org/0000-0001-7874-6978,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Поляков Сергей Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1859-9034,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Тарасов Никита Игоревич,  ,  orcid.org/0000-0002-2342-1292,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН