Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
4.4.2. Проверка адекватности математической модели переноса массы и энергии при синтеза УВНМ
Для подтверждения адекватности разработанной методики расчета основных конструктивных и режимных параметров реакционного оборудования синтеза УВНМ, основанной на математическом моделировании процессов переноса массы и энергии использовался метод сравнения результатов расчета и прямого эксперимента, выполненного в лабораторных условиях.
Сравнение проводилось по значению удельного выхода УВНМ при
различных концентрациях углеводорода и по изменению массы наноматериала
в ходе процесса. Условия проведения экспериментов, являющиеся также
исходными данными для расчета, представлены в табл. 5.7 серии № 1–3
и табл. 5.13
серия № 1.
Результаты сравнения экспериментальных и расчетных значений изменения массы УВНМ в ходе процесса представлен на рис. 4.8, удельного выхода в табл. 4.2.
а б
Рис. 4.8. Сравнение экспериментальных и расчетныхданных о кинетике синтезаУВНМ на NiO-MgOкатализаторепри пиролизе:
а – пропан- бутановой смеси; б – этанола
Таблица 4.2
Сравнение экспериментального и расчетного удельного выхода углерода
|
№ п/п |
Массовый расход газовой смеси Gп·106, кг/с |
Концентрация углеводорода |
Удельный выход наноуглерода по катализатору |
Относительная погрешность Δ, % |
|
|
эксперимент |
расчет |
||||
|
1 |
1,67 |
1 |
7,6 ± 1,3 |
7,8 |
19,7 |
|
2 |
1,68 |
0,984 |
7,2 ± 0,7 |
7 |
12,5 |
|
3 |
1,69 |
0,969 |
6,7 ± 1,0 |
6,6 |
16,4 |
Как видно, разработанная методика расчета имеет относительно хорошую сходимость с экспериментальными результатами, а значение относительной погрешности позволяет сделать вывод о возможности использования ее в инженерных расчетах основных конструктивных и режимных параметров реакционного оборудования синтеза УВНМ.