ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Issues Выпуски за 2018 год Выпуск 1 (21) - март 2018 МОДЕЛЬ КАВИТАЦИОННОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОБМЕННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
DOI: 10.25699/SSSB.2018.21.11545 1 Download PDF

МОДЕЛЬ КАВИТАЦИОННОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОБМЕННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Р.Н. Голых, Г.А. Боброва, В.Н. Хмелёв, В.А. Нестеров, Г.А. Титов , Р.С. Доровских
Ключевые слова:  кавитация, химическая реакция, закон действующих масс, энергия активации, распределение Максвелла.
Аннотация:

В статье представлена феноменологическая модель кавитационной интенсификации химических реакций в высокоинтенсивном ультразвуковом поле. В основе предложенной модели лежит статистический подход, который заключается в оценке константы скорости химической реакции, усредненной по объему. Усреднение проводится по объему, который намного больше, чем объем кавитационного пузырька, в котором микроскопическое значение постоянной зависит от ударного волнового давления при коллапсе кавитационных пузырьков. Константа скорости химической реакции зависит от давления и рассчитывается с использованием распределения скоростей молекул Максвелла и вероятности события, что энергия молекулы больше энергии активации для данной реакции. Численный анализ модели показал, что ультразвуковое воздействие повышает эффективность химических реакций в 1,5 раза.

THE MODEL OF CAVITATION INTENSIFICATION OF METABOLIC CHEMICAL REACTIONS

R.N. Golykh, G. A. Bobrova , V. N. Khmelev, V. A. Nesterov, G. A. Titov, R. S. Dorovskikh
Index terms:  сavitation, chemical reaction, law of mass action, activation energy, Maxwell distribution
Abstract:

The paper is devoted to proposed phenomenological model of cavitation intensification of chemical reactions in highintensity ultrasonic field. The model is based statistical approach which is evaluation of volume-averaged chemical reaction rate constant. Averaging is performed over volume that is much more than cavitation bubble volume in which the microscopic value of constant depends on shock wave pressure at cavitation bubbles collapse. The chemical reaction constant dependency on pressure is calculated by using Maxwell distribution of molecules velocities and probability of event that the molecule energy is more than activation energy for given reaction. The numerical analysis of model shown that ultrasonic influence increase of chemical reaction efficiency up to 1.5 times.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство