Численное моделирование влияния испаряющихся капель воды на температурный режим бимолекулярной экзотермической реакции
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , State Assignment No. 075-00270-26-00
Корценштейн Н.М.
11Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия

Email: naumkor@yandex.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 22 июня 2026 г.
Принята к печати: 30 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.
Представлены результаты численного моделирования температурного режима бимолекулярной экзотермической реакции при наличии испаряющихся капель воды в замкнутом теплоизолированном объеме. Рассмотрение проведено в рамках теплового механизма взаимодействия между испарением капель и химической реакцией с учетом температурной зависимости константы скорости реакции согласно закону Аррениуса. Выяснено влияние на температурный режим соотношения концентраций реагентов бимолекулярной реакции, начальных значений температуры газа, массовой доли и радиуса капель. Проанализирована возможность стабилизации температурного режима бимолекулярной экзотермической реакции испаряющимися каплями воды. Проведено сравнение с аналогичными результатами, полученными ранее для мономолекулярной реакции. Ключевые слова: бимолекулярная экзотермическая реакция, закон Аррениуса, температурный режим, капли, испарение, численное моделирование.
- A. Dakkoune, L. Verni\`eres-Hassimi, S. Leveneur, D. Lefebvre, L. Estel. Saf. Sci., 105, 77 (2018). DOI: 10.1016/j.ssci.2018.02.003
- Chenghao Li, Lei Ni, Qiang Chen, Juncheng Jiang, Kuibin Zhou. Processes, 10, 239 (2022). DOI: 10.3390/pr10020239
- Н.М. Корценштейн. ЖТФ, 95 (1), 5 (2025). DOI: 10.61011/JTF.2025.01.59456.238-24 [N.M. Kortsenshtein. Tech. Phys., 70 (1), 3 (2025).]
- Duyang Zang, S.P. Tarafdar, Moutushi Dutta Choudhury, Yu.I. Tarasevich, Tapati Dutta. Phys. Reports, 804, 1 (2019). DOI: 10.1016/j.physrep.2019.01.008
- D.V. Antonov, S. Tonini, G.E. Cossali, V.V. Dolgikh, P.A. Strizhak, S.S. Sazhin. Phys. Fluids, 35, 073311 (2023). DOI: 10.1063/5.0158661
- Shangpeng Li, Huangwei Zhang. Combust. Flame, 268, 113626 (2024). DOI: 10.1016/j.combustflame.2024.113626
- H. Liu, Anthony Chun Yin Yuen, Ivan Miguel De Cachinho Cordeiro, Yu Han, Timothy Bo Yuan Chen, Qing Nian Chan, Sanghoon Kook, Guan Heng Yeoh. Numer. Heat Transfer A, 79 (8), 570 (2021). DOI: 10.1080/10407782.2021.1872272
- W. Tausif, E. Bird, J. Hartfield, Zh. Liang. Int. J. Heat Mass Transfer, 239, 126514 (2025). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126514
- A.L. Shevchenko, G.A. Sytchev, V.M. Zaichenko. J. Phys.: Conf. Ser., 2096, 012082 (2021). DOI: 10.1088/1742-6596/2096/1/012082
- N.A. Fuchs. Evaporation and Droplet Growth in Gaseous Media (Pergamon Press, NY., 1959)
- N.M. Kortsenshteyn, G.Ya. Gerasimov, L.V. Petrov, Yu.B. Shmelkov. Thermal Engineer., 67 (9), 591 (2020). DOI: 10.1134/S0040601520090049
- Н.Б. Варгафтик. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей (Наука, М., 1972)