Математическое моделирование нелинейной компетитивной двухкомпонентной диффузии в среде нанопористых частиц

Abstract

Запропоновано нелінійну математичну модель двокомпонентної компетитивної дифузії в обмежених нанопористих середовищах сферичних частинок. Обґрунтовано розв’язність побудованої за допомогою методу малого параметра лінеаризованої системи крайових задач. Методами операційного числення Хевісайда і фундаментальних матриць Коші побудовано точні аналітичні розв’язки лінеаризованої системи задач. З використанням аналітичного розв’язку і експериментальних даних шляхом розв’язання оберненої задачі отримано профілі коефіцієнтів дифузії для адсорбції двокомпонентної газової суміші в нанопористих цеоліт-каталізаторах сферичних кристалітів.

Nonlinear mathematical model for two-component competitive diffusion in limited nanoporous media of spherical particles are presented. Using small parameter method a linearized system of boundary-value problems is built and substantiated. With use of Heavyside’s operation and Cauchy fundamental matrix methods the exact analytical solution of linearized problem has been built. On the basis of analytical solution and experimental data by way of inverse problem solution the diffusion coefficients profiles has been obtained.