Глава 3. Численное решение прямой задачи химической кинетики

из книги   Коробова В.И., Очкова В.Ф. Химическая кинетика: введение с Mathcad/Maple/ MCS

png - рисунок для просмотра, MC11, MC13 и MC14-15 - Mathcad-файлы разных версий для скачивания и

MCS - Mathcad-расчет для работы в интерактивном режиме в Интернет (требует 5-10 секунд ожидания открытия файла на сервере)

***- в работе

 

Рис. 3.1.

Расчет кинетической кривой промежуточного вещества в последовательной реакции второго порядка с помощью функции ODESOLVE

png

MC11

MC13

MC14-15

Mathcad Prime

MCS

Рис. 3.2.

Расчет кинетических кривых всех участников многостадийной реакции с помощью функции ODESOLVE

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.3

Выбор алгоритма, используемого функцией ODESOLVE в различных версиях Mathcad

png

 

Рис. 3.4.

Решение системы «дифференциально-алгебраических» уравнений

png

 

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.5.

Решение краевой задачи с помощью решающего блока

png

MC11

MC13

MC14-15

 

 

Рис. 3.6.

Численное решение прямой задачи для последовательной реакции, идущей с образованием двух промежуточных продуктов

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.7.

Динамика изменения численности микроорганизмов и количества яда в системе

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.8.

Сравнение результатов расчета с фиксированным (сплошная линия) и адаптирующимся (пунктир) шагом интегрирования

png

MC11

MC13

MC14-15

 

 

Рис. 3.9.

Пример кинетической схемы, описываемой жесткой системой дифференциальных уравнений

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.10.

Численное решение прямой кинетической задачи средствами Maple

png

Maple 9

 

Рис. 3.11.

Кинетические кривые участников обратимой реакции, построенные на основании результатов численного расчета

png

Maple 9

 

Рис. 3.12.

Динамика развития популяций хищников (пунктир) и травоядных (сплошная линия) в модели Лотки-Вольтерры

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.13.

Фазовый портрет системы Лотки-Вольтерры с особой точкой

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.14.

Анализ модели “хищник-жертва” средствами Maple

png

Maple 9

 

Рис. 3.15.

Фазовый портрет системы Лотки-Вольтерры с полем направлений

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.16.

Фазовый портрет системы с особой точкой типа «узел»

png

Maple 9

 

Рис. 3.17.

Система с особой точкой типа «седло»

png

MC11

MC13

MC14-15

 

 

Рис. 3.18.

Моделирование кинетики процесса фотосинтеза

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.19.

Возможные типы особых точек и фазовых портретов в зависимости от собственных значений матрицы Якоби

png

 

Рис. 3.20.

Колебательный режим динамики развития колонии микроорганизмов

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.21.

Фазовый портрет брюсселятора с предельным циклом

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.22.

Концентрационные колебания в реакции Белоусова -Жаботинского

Concentration oscillations in the Belousov–Zhabotinsky reaction

png

 

MC14/15

 

MCS

Рис. 3.23.

Одно из решений прямой задачи для модели «орегонатор»

png

MC11

MC13

MC14/15

 

MCS

Рис. 3.24.

Решение задачи о термическом разложении GeCl4

png

MC11

MC13

MC14-15

 

MCS

Рис. 3.25.

Зависимость степени превращения от времени и температуры при различных скоростях нагрева

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.26.

Изменение температуры и концентрации реагента в адиабатическом реакторе периодического действия

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.27.

Динамика работы неадиабатического реактора периодического действия

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.28.

Изменение температуры и концентрации в адиабатическом проточном реакторе

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.29.

Расчет возможных стационарных состояний и анализ их устойчивости

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.30.

Графическое представление возможных стационарных состояний

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS

Рис. 3.31.

Фазовый портрет экзотермической реакции, идущей в адиабатическом проточном реакторе

png

MC11

MC13

MC14

 

MCS