Pārskata periodā strādāts 4. aktivitātes tematikas ietvaros.
4.1. aktivitātes ietvaros sagatavota iesniegšanai žurnālā Mathematical Modeling and Analysis publikācija “About numerical simulation with Matlab for solving some nonlinear heat transfer problems for combustion processes”. Šajā rakstā apskatītas dažas nelineāras siltuma pārneses problēmas, kas saistītas ar degšanu. Pirmā problēma ir siltuma pārneses problēma divos slāņos ģipškartona izstrādājumiem, kas pakļauti ugunij, kad siltuma izmaiņu koeficienti ir atkarīgi no temperatūras. Otra problēma ir sadegšanas process ar Arēniusa kinētiku, izmantojot vienpakāpes ķīmiskās reakcijas. Eksotermiskās ķīmiskās reakcijas tiek modelētas, izmantojot vienu reakciju ar degvielu un oksidētāju. Pie ieplūdes atveres caurulē tiek uzdots konstants aksiālais ātrums. Parciālās DV sistēmas atbilstošās sākuma - robežvērtības problēmas aprēķināšana ir balstīta uz konservatīvās vidējās vērtības metodi (KVM), izmantojot īpašus splainus ar hiperboliskām funkcijām. Šī pieeja ļauj reducēt 2-D siltuma pārneses problēmu par sākuma vērtības problēmu, kurā ir 2 pirmās kārtas parastie diferenciālvienādojumi. Rezultāti rāda, ka ar nemainīgu molekulāro difūziju siltumvadītspējas samazināšanās izraisa temperatūras un reakcijas ātrumu maksimālo vērtību palielināšanos, bet ar nemainīgu siltumvadītspēju molekulārās difūzijas samazināšanās palielina maksimālo blīvumu un samazina temperatūru un reakcijas ātrumu. Izmantojot Matlab, no 1D problēmas tiek iegūts, ka aksiālā ātruma w pieaugums palielina temperatūru Tmax, ja parametrs – Lūisa skaitlis Le>1 un samazina ja Le <1; attiecībā uz Le = 1 Tmax nav atkarīgs no w.
4.2. aktivitātes ietvaros uz Matlab bāzes tiek sagatavota programmatūra degšanas procesa dinamikas prognozēšanai atkarībā no degšanas zonā izdalīto gāzu sadalījuma un pievadītā sprieguma lieluma. Balstoties uz eksperimentālo pētījumu rezultātiem, ir veikta salmu un dažādu maisījumu (kūdras, koksnes un ogles) granulu matemātiskā modelēšana, izvērtējot gaistošo savienojumu koncentrāciju izmaiņu ietekmi uz degšanas procesa raksturojošo parametru (ātruma, temperatūras, sastāva) veidošanos. Simulāciju rezultāti parāda, ka (saskaņā ar eksperimentālā pētījuma datiem) galvenos liesmas īpašības (plūsmas ātrumu, liesmas temperatūru un izstrādāto produktu sastāvu) ietekmē tas, ka mainās propana padeve ierīcē, kas ir atbildīga par pastiprinātu salmu termisko sadalīšanās, viegli uzliesmojošu gaistošu vielu veidošanās, aizdegšanās un izdegšana (CO, H2). Maksimālā temperatūra, ātrums un produkts CO2 iegūts pie salmu koncentrācijas 10-20 % maisījumā, kas atbilst LUFI eksperimenta rezultātiem. Turpinot palielināt salmu koncentrācija maisījumā un pievadītās elektriskās strāvas stiprumu I > 1mA, vidējā temperatūra un galīgais produkts samazinās.
4.3. aktivitātes ietvaros uzsākta projekta ietvaros izstrādāto matemātisko modeļu dokumentācija. Atbilstoši projekta struktūrai, modeļi tiks klasificēti četrās grupās, atbilstoši aktivitātēm 1, 2.1+2.2, 3 un 4.1+4.2.
Informācija ievietota 30.09.2019.