Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/15220
Title: Исследование процесса роста метанового зародыша в линейном приближении
Other Titles: Investigation of the Methane Nucleation Growth Process in the Linear Approximation
Authors: Ivan, S. Melnik
Anastasia, A. Yakovleva
Коледин, Виктор Владимирович
Мельник, Иван Сергеевич
Яковлева, Анастасия Анатольевна
Victor, V. Koledin
Keywords: Henry’s law;linear analysis;methane germ;instability;Ostwald coefficient;линейный анализ;метановый зародыш;неустойчивость;коэффициент Оствальда;закон Генри
Issue Date: 2017
Citation: Коледин, В. В. Исследование процесса роста метанового зародыша в линейном приближении / В. В. Коледин, И. С. Мельник, А. А. Яковлева // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. - 2017. - Т. 3, № 2. - С. 33-45.
metadata.dc.relation.ispartof: Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2017. Том 3 №2
Abstract: В данной работе рассматривается линейная задача роста одиночного метанового зародыша в воде, находящегося изначально в термодинамическом и силовом равновесии с жидкостью. Показано, что в результате действия сил Лапласа на поверхность зародыша его состояние неустойчиво. Для решения данной задачи линеаризовались основные дифференциальные уравнения, описывающие динамику роста зародыша в перенасыщенной метаном воде. Из решения системы линеаризованных уравнений было получено единое характеристическое уравнение, в котором учитывались такие факторы, влияющие на рост зародыша, как радиальная инерция, диффузия и вязкость воды. Количественной характеристикой роста зародыша в работе является инкремент, показывающий время, в течение которого амплитуда возмущений зародыша возрастает в е раз. Исходя из результатов исследования, можно сделать вывод, что основной ролью в росте зародыша (а теперь, очевидно, и любого газового зародыша) является эффект диффузии. Входящий в эффект диффузии параметр — число Оствальда, показывающее количество растворимого метана на единицу объема жидкости, показало, что в зависимости от объема растворимого метана в воде скорость роста зародыша разная. Полученный факт позволяет регулировать процесс кипения газонасыщенной . This paper considers a linear problem of growing a single methane nucleus in water, which is initially in thermodynamic and force equilibrium with a liquid. It shows that as a result of the action of Laplace forces on the surface of the embryo, its state is unstable. To solve this problem, the basic differential equations describing the growth dynamics of the embryo in methane-saturated water were linearized. From the solution of the system of linearized equations, a unified characteristic equation was obtained in which such factors as the growth of the embryo as radial inertia, diffusion and viscosity of water were taken into account. The quantitative characteristic of the embryo growth in the work is the growth rate, which shows the time during which the amplitude of perturbations of the embryo increases by a factor of e. Based on the results of the study, we can conclude that the main role in the embryo growth (and, obviously, of any gas one) is the diffusion effect. The input parameter in the diffusion effect — Ostwald’s number, showing the amount of soluble methane per unit volume of liquid, showed that, depending on the volume of soluble methane in water, the growth rate of the embryo is different. This fact makes it possible to control the boiling process of a gas-saturated liquid.
URI: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/15220
Appears in Collections:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Files in This Item:
File SizeFormat 
033_045.pdf699,95 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.