Моделирование нелинейных сингулярно возмущенных процессов двухкомпонентного конвективно-диффузионого массопереноса в нанопористой среде

Abstract

Разработана математическая модель сингулярно возмущенного процесса конвективно-диффузионно-адсорбционного массопереноса двух сортов загрязняющего вещества в среде, состоящей из частиц микропористой структуры. Соответствующая краевая задача решена в криволинейном четырехугольном параллелепипеде. Построено асимптотическое разложение ее решения, что дает возможность автономно дополнять к конвективной составляющей решения его массообменные и диффузионные составляющие, а также поправки на выходе фильтрационного течения и влияние боковых источников загрязнений. Приведены результаты численных расчетов.

Розроблено математичну модель сингулярно збуреного процесу конвективно-дифузійно-адсорбційного масопереносу двох сортів забруднюючої речовини в середовищі, що складається з частинок мікропористої структури. Відповідну крайову задачу розв’язано в криволінійному чотирикутному паралелепіпеді. Побудовано асимптотичне розкладання її розв’язку, що дає можливість автономно доповнювати до конвективної складової розв’язку масообмінні та дифузійні складові, а також поправки на виході фільтраційної течії та вплив бічних джерел забруднень. Наведено результати числових розрахунків.

Mathematical model of singularly perturbed process of convection-diffusion-adsorption mass transfer of two types of pollutant in a medium consisting of particles of microporous structure is developed. The corresponding boundary value problem is solved in a curvilinear quadrangular parallelepiped. An asymptotic expansion of its decision is constructed, which makes it possible to complement autonomously the convective component of solution with mass transfer and diffusion components, and take into account the amendments on the output of the filter flow and the impact of lateral sources. The results of numerical calculations are given.