|
Вычислительная математика
Математическое моделирование стационарного состояния и колебательных режимов орегонатора
Л. А. Прокудина, С. У. Турлакова Южно-Уральский государственный университет (454080 Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, д. 76)
Аннотация:
Колебательные системы широко распространены в различных областях научных исследований (химические, биологические, экологические осцилляторы). Представлена пятистадийная модель Филда–Нойеса–Кёроса реакции Белоусова–Жаботинского и соответствующая ей математическая модель орегонатора. Выведена система уравнений для стационарных состояний орегонатора. Стационарные состояния орегонатора рассчитываются в зависимости от скоростей прямых реакций для различных значений стехиометрического коэффициента. Моделирование однородного стационарного состояния системы проведено по экспериментальным данным авторов модели. Вычислительные эксперименты показали, что стехиометрический коэффициент является бифуркационным параметром системы, каждому его значению соответствует единственное положительное стационарное решение. Полученные результаты соответствуют физическому смыслу модели. На основе системы обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих кинетику химически активной системы, выполнено моделирование колебательных режимов для различных значений стехиометрического коэффициента. Определено время выхода системы в колебательный режим. Время выхода в колебательный режим зависит от величины стехиометрического коэффициента, с ростом которого отмечается его сокращение. Амплитуды колебаний согласуются с экспериментальными данными авторов модели. Исследована неустойчивость стационарного состояния орегонатора к возмущениям. Представлены графические зависимости возмущения концентрации компонентов системы орегонатора во времени.
Ключевые слова:
реакция Белоусова–Жаботинского, орегонатор, стационарное состояние, колебательные режимы.
Поступила в редакцию: 18.07.2017
Образец цитирования:
Л. А. Прокудина, С. У. Турлакова, “Математическое моделирование стационарного состояния и колебательных режимов орегонатора”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Выч. матем. информ., 7:1 (2018), 5–15
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vyurv181 https://www.mathnet.ru/rus/vyurv/v7/i1/p5
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 370 | PDF полного текста: | 396 | Список литературы: | 27 |
|