C:\Users\gaetano\Dropbox\Bosch\APC\2009-10\reattub_non_isot.m 1 of 3 %calcolo della dinamica di un reattore tubolare non isotermo %parametri fisici lung=15

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28/06/13 15.22 C:\Users\gaetano\Dropbox\Bosch\APC\2009-10\reattub_non_isot.m 1 of 3

%calcolo della dinamica di un reattore tubolare non isotermo

%parametri fisici lung=15;

V=50;

t_residenza=lung/V;

raggio=.1;

k0=1e+4;

alfa=0.001;

EasuR=3000;

DHsurCp=-500;

Tiniz=285;

T_inf=285;

%parametri numerici M=20;N=40;

dx=lung/(N-1);

dR=raggio/(M-1+.5);

tfin=2.1*t_residenza;

dt=0.1*dx/V; % corrisponde a C=1

%condizione iniziale(assenza di reagenti) u=zeros(M,N);

T=Tiniz*ones(M,N);

%condizione al contorno uin=1;

Tin=343;

u(M-16:M-3,1)=uin*ones(14,1);

%u(1:M,1)=uin*ones(M,1);

T(1:M,1)=Tin*ones(M,1);

% condizione di scambio in parete Hsulambda=500;

%

SUBPLOT(1,2,1), surf(u)

xlabel('x');ylabel('r');zlabel('u');

view(-205,30)

SUBPLOT(1,2,2), surf(T)

xlabel('x');ylabel('r');zlabel('T');

view(-205,30)

%griglia lungo la coordinata radiale r(1)=dR/2;

for i=2:M

r(i)=i*dR-dR/2;

end;

unosur=1./r;

%coefficienti numerici, termini diffusivi adtdR2=alfa*dt/(dR*dR);

adtRdR=alfa*dt/dR*unosur;

%coefficiente numerico, termine convettivo cour=V*dt/dx

%calcolo dei coefficienti della matrice tridiagonale indipendenti da x e t

%equazione di bilancio della specie i=1;

(2)

a(i)=0;

aT(i)=0;

c(i)=-adtdR2-adtRdR(i);

cT(i)=-adtdR2-adtRdR(i);

% b(i) cambia nel corso del calcolo; non così bT(i) bT(i)=1+adtdR2+adtRdR(i);

for i=2:M-1

a(i)=-adtdR2;

aT(i)=-adtdR2;

% b(i) cambia nel corso del calcolo; non così bT(i) bT(i)=1+2*adtdR2+adtRdR(i);

c(i)=-adtdR2-adtRdR(i);

cT(i)=-adtdR2-adtRdR(i);

end;

i=M;

c(i)=0;

cT(i)=0;

a(i)=-adtdR2;

aT(i)=-adtdR2;

% b(i) cambia nel corso del calcolo; non così bT(i)

bT(i)=1+adtdR2+alfa*dt/dR*Hsulambda+alfa*dt*unosur(i)*Hsulambda;

% parte costante del termine dT(M)

contorno=(alfa*dt/dR*Hsulambda+alfa*dt*unosur(i)*Hsulambda)*T_inf;

%ciclo di integrazione nel tempo for t=0:dt:tfin

uold=u;

Told=T;

%ciclo di integrazione lungo x for j=2:N

%calcolo dei coefficienti della matrice tridiagonale dipendenti da x e t

%e del termine noto i=1;

EasRT=EasuR/Told(i,j-1);

S1=sorgT(uold(i,j-1),EasRT,k0);

Source(i,j)=-S1*u(i,j);

b(i)=1+adtdR2+adtRdR(i)-S1*dt;

% bT(i) non cambia;

d(i)=uold(i,j)-cour*(uold(i,j)-uold(i,j-1));

dT(i)=Told(i,j)-cour*(Told(i,j)-Told(i,j-1))+dt*DHsurCp*S1*u(i,j);

for i=2:M-1

b(i)=1+2*adtdR2+adtRdR(i)-S1*dt;

% bT(i) non cambia;

dT(i)=Told(i,j)-cour*(Told(i,j)-Told(i,j-1))+dt*DHsurCp*S1*u(i,j);

end;

i=M;

b(i)=1+adtdR2-S1*dt;

% bT(i) non cambia;

(3)

dT(i)=Told(i,j)-cour*(Told(i,j)-Told(i,j-1))+dt*DHsurCp*S1*u(i,j)+contorno;

%soluzione implicita lungo r u(:,j)=Thomas(a,b,c,d,M);

T(:,j)=Thomas(aT,bT,cT,dT,M);

end;

SUBPLOT(3,1,1), surf(u)

xlabel('x');ylabel('r');zlabel('u');

view(30,30)

SUBPLOT(3,1,2), surf(T)

xlabel('x');ylabel('r');zlabel('T');

view(30,30)

SUBPLOT(3,1,3), surf(Source)

xlabel('x');ylabel('r');zlabel('Source');

view(30,30) t

pause(0.01);

end

% Calcolo del grado di conversione complessivo Integ=0;

for i=1:M

Integ=Integ+u(i,N)*r(i);

end

Qu=2*pi*V*Integ*dR;

Qu0=pi*V*raggio*raggio*uin;

x=(Qu0-Qu)/Qu0