Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Sławomirski M. R.

1 2005

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kinetics of homogeneous reactions

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelowanie matematyczne roztwarzania substancji aktywnych zawartych w podziemnym składowisku odpadów z uwzględnieniem dyfuzji i kinetyki reakcji chemicznych

Sławomirski M. R.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

2005

Vol. 7, no. 3-4

283--293

Przedmiotem artykułu jest dynamika roztwarzania substancji aktywnych rozproszonych w postaci drobnych ziaren w ośrodku porowatym przez przepływający płyn. Roztwarzanie ziaren substancji stałej przez ciecz potraktowano jako chemiczną rekcję heterogeniczną, w której istotną rolę odgrywają zjawiska na granicy faz ciecz-ciało stałe. Do opisu dynamiki przebiegu procesu roztwarzania zastosowano dwa podstawowe parametry: koncentrację substancji aktywnej w ośrodku porowatym G oraz koncentrację substancji aktywnej roztworzonej w poruszającym się płynie C. Każdy z tych parametrów potraktowano jako funkcję położenia x oraz czasu t. Modele idealnego roztwarzania (progressive conversion model, unreacted core model, shrinking core model) uzupełniono o sformułowaną hipotezę dyfuzyjnego transferu roztworzonej substancji przez okołoziarnową warstwę graniczną (18). Pociąga to za sobą modyfikację kinetyki roztwarzania uwzględniającą efekty związane z iloczynem rozpuszczalności R. Rozwiązanie sformułowanego nieliniowego zagadnienia początkowo-brzegowego (5), (18), (6), (7), (8) otrzymano w postaci przesuwającej się z prędkością adwekcji u fali stężenia substancji aktywnej w roztworze przepływającym w ośrodku porowatym. Efekty związane z dyfuzją molekularną i dyspersją hydrodynamiczną powodują wyrównywanie się dramatycznych gradientów stężeń między płynem wypierającym a płynem wypieranym, w rezultacie czego przesuwająca się fala ulega wygładzeniu i nie posiada charakteru ostrego skoku z nieciągłością pierwszej pochodnej przestrzennej.

The article concerns the dynamics of dissolution of active substances dispersed in a porous medium by flowing fluid. The dissolution of solid grains is regarded as a heterogeneous chemical reaction for which the phenomena occurring at the liquid–solid interface are significant. For the description of the dissolution dynamics two principal parameters have been applied: the concentration of the active substance in porous material G, and the concentration of the active substance in flowing fluid C. Each of the parameters mentioned above is regarded as the function of position x and time t. The dissolution models (progressive conversion model, unreacted core model, shrinking core model) have been completed with the heuristic hypothesis concerning the diffusion type transfer of dissolved substance across the grain boundary layer (Eq. (18)). The hypothesis implies the modification of the dissolution kinetics and involves the effects related to the solubility product R. The solution of the initial – boundary value problem (5), (18), (6), (7), (8) referring to the dissolution problem has been obtained in the form of the wave of concentration of the active substance in flowing fluid. The wave velocity is identical with the advection velocity for the fluid flowing through a porous medium u. The diffusion and dispersion effects imply the reduction of extreme concentration gradients between the displacing and displaced fluids. Consequently, the translating concentration wave is smoothened, and it does contain a sharp jump representing the discontinuity of the spatial derivative ∂C/∂x.