Математическое моделирование процессов фильтрования жидкостей от многокомпонентного загрязнения в N-шаровых фильтрах

Abstract

Рассматриваются и решаются вопросы учета обратного влияния характеристик процесса (концентрации загрязнения жидкости и осадка) на характеристики среды (коэффициенты пористости, диффузии, массообмена и т. п.) при моделировании процессов очистки жидкости от многокомпонентных примесей в n-шаровом сорбционном фильтре. Построен алгоритм численно-асимптотического приближения решения соответствующей модельной задачи, которая описывается системой нелинейных сингулярно возмущенных дифференциальных уравнений типа «конвекция-диффузия-массообмен» и, на этой основе, проведен компьютерный эксперимент.

Розглядаються та вирішуються питання врахування зворотного впливу характеристик процесу (концентрації забруднення рідини й осаду) на характеристики середовища (коефіцієнти пористості, фільтрації, дифузії, масообміну тощо) під час моделювання процесів очищення рідини від багатокомпонентних домішок у n-шаровому сорбційному фільтрі. Побудовано алгоритм числово-асимптотичного наближення розв’язку відповідної модельної задачі, що описуються системою нелінійних сингулярно збурених диференціальних рівнянь типу «конвекція-дифузія-масообмін» і на цій основі проведено комп’ютерний експеримент.

The problems of using the inverse influence of characteristics of process of concentration of liquid contamination and sediment on the medium properties (coefficients of porosity, diffusion, mass exchange, etc.) are considered and solved when a liquid purification process from multicomponent impurities in n-layers sorption filters is modeled. The algorithm of numerical-asymptotic approximation of the solution of the corresponding modeling problem which is described by a system of nonlinear singularly perturbed differential equations of convection-diffusion-mass exchange type is constructed and the computer experiment is carried out on this basis.