Предмет курса
       7. Примеры математических моделей, содержащих дифференциальные уравнения в частных производных

     Рассмотрим еще несколько примеров математических моделей химических реакторов, в которых протекает простая необратимая реакция типа
 

     4. Математическая модель (баланс по концентрации компонента Х) трубчатого реактора в нестационарном режиме имеет вид:
 
причём концентрация компонента Х является функцией двух переменных:
 
Данное уравнение необходимо дополнить начальным и граничным условиями:
 

     5. Математическая модель трубчатого реактора с продольным перемешиванием в нестационарном режиме имеет вид:
 
причём концентрация компонента Х является функцией двух переменных:
 
     Определим тип данного уравнения с помощью выражения (1.1):
 
Следовательно, данное уравнение является уравнением параболического типа. Его необходимо дополнить начальным и двумя граничными условиями:
 

     6. Математическая модель трубчатого реактора с продольным и поперечным перемешиванием в нестационарном режиме имеет вид:
 
где r - координата по радиусу реактора; DL , DR - коэффициенты диффузии в продольном и поперечном направлениях.
     Данное уравнение является многомерным, поскольку концентрация компонента Х - функция трёх переменных:
 
Так как отсутствует производная 2-го порядка по времени, данное уравнение является уравнением параболического типа. Его необходимо дополнить начальным и граничными условиями:
 
Здесь R - радиус реактора.

     7. Математическая модель трубчатого реактора с продольным и поперечным перемешиванием в стационарном режиме имеет вид:
 
Концентрация компонента Х в данном случае - функция двух переменных:
 
     Определим тип данного уравнения с помощью выражения (1.1):
 
Следовательно, данное уравнение является уравнением эллиптического типа. Его необходимо дополнить граничными условиями: