Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Осипова Л.Э. – кандидат технических наук, доцент E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Казанский государственный архитектурно-строительный университет Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1 Низамов И.И. – аспирант E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Казанский национальный исследовательский технологический университет Адрес организации: 420045, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68 |
| Название статьи. | Исследование диффузии в многокомпонентных газовых смесях |
| Аннотация. | Проведен анализ математического описания процесса диффузии в многокомпонентных газовых смесях. Показаны преимущества матричных моделей. На основе матричных уравнений многокомпонентной диффузии разработана математическая модель, учитывающая динамику развития процесса в трубке Стефана. Модель была реализована методом конечных разностей в Excel совместно с универсальным моделирующим пакетом Cham Cad. Адекватность математической модели подтверждена сравнением полученных значений профилей концентраций компонентов с результатами, опубликованными в литературе. Рекомендованы матричные уравнения многокомпонентной диффузии, пригодные для перехода к уравнениям массоотдачи. |
| Ключевые слова. | Многокомпонентная диффузия, массоотдача, матричная модель, прибор Стефана, эквимолярный процесс, динамика. |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Osipova L.E. – candidate of technical sciences, associate professor E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Kazan State University of Architecture and Engineering The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1 Nizamov I.I. – post-graduate student E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Kazan National Research Technological University The organization address: 420045, Russia, Kazan, K. Marks st., 68 |
| Title of the article | Research of diffusion in multicomponent gas mixtures |
| Abstract. | Designing of system of air cleaning and heating (cooling) assumes carrying out different calculation of mass and heat transfer processes. Is necessary to consider that the multi-component of medium and the process primarily are related to the diffusions phenomena. As a rule description of multi-component diffusion are based on equations of Stefan-Maxwell. These equations obtained from the solution of the Boltzmann equation. For the isothermal and adiabatic conditions these equations are rigorous approximation, which satisfies practical requirements. As an important assumption in the derivation of an equation was assumption of independence of the binary molecular diffusion coefficient of the gas mixture. Theoretical and experimental results confirm the validity of this assumption. Mathematical description diffusion process of multi-component gas mixtures is presented. The advantages of matrix models with comparison with obtained by the combined method equations of V.V. Dielman are shown. On the basis matrix equations of multi-component diffusion is developed mathematical model taking into account the dynamics of process in Stephen tube. The model was realized by the method of method of finite differences in Excel and Chem Cad. Three-component mixture - acetone, methanol and air was investigated. As a result, molar flows and concentrations, folding in each section of the tube as a result of the diffusion of volatile components (acetone, methanol) through a layer of inert gas (air), and the time to process a steady state were calculated. The formation of a stationary concentration profiles for 1 (acetone) and third (air) component along the tube was shown graphically. For the second component (methanol) profile qualitatively corresponds to the profile of the 1st component. Adequacy of the mathematical model is confirmed by comparing the values obtained profiles of concentrations of components with the results published in the literature. |
| Keywords. | Multi-component diffusion, mass transfer, Stephen’s instrument, matrix model, equimolar process, dynamics. |
| Для цитирования: | Осипова Л.Э., Низамов И.И. Исследование диффузии в многокомпонентных газовых смесях // Известия КГАСУ. 2012. №4(22) С.224-233. |
| For citations: | Osipova L.E., Nizamov I.I. Research of diffusion in multicomponent gas mixtures // Izvestiya KGASU. 2012. №4(22) P.224-233. |
