Delist.ru

Некоторые аспекты взаимодействия электромагнитных полей с поляризующимися средами (15.08.2007)

Автор: Галимбеков Айрат Дамирович

Уравнение баланса импульса:

- пондеромоторная сила:

Уравнение баланса для «внутреннего» момента количества движения:

- коэффициенты объемной и сдвиговой вращательной вязкости.

Уравнение для изменения энтальпии многокомпонентной среды:

-функция вязкой диссипации.

Уравнение для скорости j-ой химической реакции:

- химический потенциал k-ого компонента на единицу объема:

- кинетический коэффициент.

Уравнение для k-ого диффузионного потока:

- коэффициент, характеризующий вклад в термодиффузию ВЧ ЭМП:

- коэффициент, характеризующий вклад ВЧ ЭМП в бародиффузию:

- коэффициенты, характеризующие вклад ВЧ ЭМП в диффузионные потоки, связанные с неоднородностью ЭМ поля:

Выражение для плотности потока тепла:

- коэффициент, характеризующий вклад в теплопроводность ВЧ ЭМП:

-коэффициент диффузионного переноса тепла, характеризующий появление потока тепла при наличии градиентов концентраций (эффект Дюфура):

-коэффициент диффузионного переноса тепла, характеризующий появление потока тепла при наличии градиентов давлений:

- коэффициент, характеризующий вклад ВЧ ЭМП в тепловой поток при наличии градиента давлений:

- коэффициенты, характеризующие вклад ВЧ ЭМП в тепловой поток, связанные с неоднородностью ЭМ поля:

К этим уравнениям необходимо добавить уравнения Максвелла, которые для рассматриваемой модели многокомпонентной среды записаны в виде:

, со свойствами:

Для данного частного случая, получен закон действующих масс Гульдберга и Вааге, обобщенный на случай ВЧ ЭМ воздействия:

-константа химического равновесия, не зависящая от ВЧ ЭМ воздействия.

С другой стороны, из определения константы химического равновесия:

- температура. Из сопоставлеия выражений (1) и (2) для энергий активации прямой и обратной химических реакций в ВЧ ЭМП получено:

- энергии активации прямой и обратной химических реакций, не зависящие от воздействия ВЧ ЭМП.

Из полученных выражений (1)-(4) следует, что существует два механизма влияния ВЧ ЭМП на «константу» химического равновесия:

, то прямой процесс экзотермичен и константа химического равновесия с ростом температуры уменьшается.

2) Нетепловой «электромагнитный» механизм воздействия ВЧ ЭМП. Влияние ВЧ ЭМП, обусловленное разностью электромагнитных составляющих энергий активаций прямой и обратной химических реакций. Действительно, выражение (2) с учетом (3)-(4) можно записать в виде:

- увеличивается.

С другой стороны, ВЧ ЭМП влияет на скорость протекания химических реакций. Действительно, для отдельно взятой химической реакции выражение для скорости химической реакции запишется в виде:

) и учтем, что близость системы к равновесию позволяет ограничиться двумя членами разложения при окончательной записи. Тогда получим:

Запишем последнее выражение в виде:

-составляющая скорости химической реакции, обусловленная ВЧ ЭМ воздействием:

, то скорость химической реакции замедляется.

В третьей главе построенная теория для многокомпонентных сред в ВЧ ЭМП была уточнена для материалов нефтяной технологии и обобщена на случай фильтрации многокомпонентных взаиморастворимых углеводородов в ВЧ ЭМП с учетом процессов адсорбции.

Получено уравнение кинетики сорбции для примеси, адсорбирующейся на поверхности пор, при этом рассматривается адсорбция Генри. Примесь содержится в одном из компонентов, который рассматривается как раствор. Если рассматривать адсорбцию как разновидность химической реакции, то уравнение действующих масс Гульдберга-Вааге (1)-(2) и выражения для энергий активаций (3)-(4) можно записать в виде:

- «константа» адсорбционного равновесия.

Таким образом, уравнение (5), можно переписать в виде:

- теплота адсорбции без учета воздействия ВЧ ЭМП;

загрузка...