Нестаціонарні процеси конвективно-дифузійного масопереносу у бінарних регулярних структурах

Abstract

Досліджено нестаціонарні процеси масопереносу домішкової речовини у двофазних регулярних структурах з урахуванням періодичного характеру конвективних явищ. Запропоновано метод побудови точних аналітичних розв’язків такого типу контактно-крайових задач, який базується на використанні різних інтегральних перетворень окремо в контактуючих областях. Зв’язок між цими інтегральними перетвореннями знайдений з використанням неідеальних контактних умов, сформульованих на функцію концентрації. Отримано точний аналітичний розв’язок задачі нестаціонарної дифузії для двофазного шару регулярної структури з врахуванням конвективного переносу в одній з фаз. Знайдено та досліджено вирази для потоків домішкових частинок через міжфазну поверхню контакту тіла. Проведено числовий аналіз концентрації мігруючих частинок в структурних елементах тіла.

Having analyzed the nonstationary processes of admixture transfer in two-phase regular structures with allowance for a periodical character of convective phenomena, we propose a method of constructing exact analytic solutions for such a class of problems. This technique is based on the usage of particular integral transformations separately in the contacting regions. The relation between the corresponding integral transformations is obtained from the nonideal contact conditions formulated for the function of concentration. We have obtained the analytic solution of the nonstationary diffusion problem for a two-phase layer of a regular structure with convective mass transfer mechanism in one of the phases. The expressions describing admixture flow through the interface are derived and investigated. Having analyzed the concentration of migratoring particles in the structural body elements and admixture flow through the body interface.

Исследованы нестационарные процессы массопереноса примесного вещества в двухфазных регулярных структурах с учетом периодического характера конвективных явлений. Предложен метод построения точных аналитических решений такого типа контактнокраевых задач, который базируется на использовании различных интегральных преобразований отдельно в контактирующих областях. Связь между этими интегральными преобразованиями найдена с использованием неидеальных контактных условий, сформулированных для функции концентрации. Получено точное аналитическое решение задачи нестационарной диффузии для двухфазного слоя регулярной структуры с учетом конвективного переноса в одной из фаз. Найдены и исследованы выражения для потоков примесных частиц через межфазную поверхность контакта. Проведен численный анализ концентрации мигрирующих частиц в структурных элементах тела.