Simulation of mass flows of decaying substance in layer with periodically located thin channels

Abstract

In this paper the processes of admixture convective diffusion in two-phase structures with periodically located thin channels are investigated with taking into account a natural decay of migrating substance. With the help of application of appropriate integral transforms separately in the contacting domains, a solution of the contact initial boundary value prob- lem of convective diffusion of decaying substance is obtained. The correlations between these integral transforms are found using the non-ideal contact conditions imposed for the concentration function. Expressions for decaying particle flows through arbitrary cross- section of the body are found and investigated, and their numerical analysis is carried out in the middle of both domains the thin channel and basic material. It is shown that the decay intensity of the migrating substance especially affects the flow distribution in the domain of basic material. В роботi дослiджено процеси конвективної дифузiї домiшкової речовини у двофазних структурах з перiодично розташованими тонкими каналами з урахуванням натурального розпаду мiгруючої речовини. За допомогою вiдповiдних iнтегральних перетворень окремо в контактуючих областях отримано розв’язок контактно-крайових задач конвективної дифузiї розпадної речовини. Зв’язок мiж цими iнтегральними перетвореннями знайдений з використанням неiдеальних контактних умов, сформульованих на функцiю концентрацiї. Знайдено та дослiджено вирази для потокiв розпадних частинок через довiльнi перерiзи тiла та проведено їхнiй числовий аналiз в серединi тонких каналiв та основного матерiалу. Показано, що iнтенсивнiсть розпаду мiгруючої речовини особливо впливає на розподiли потокiв в областi основного матерiалу.