Геометрические факторы процессов переноса и фазовых превращений в пространственно неоднородных системах

• Автор: Сачков, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 291 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА В ДВУМЕРНЫХ МАТРИЧНЫХ СИСТЕМАХ
1.1. Проблема установления эффективной проводимости гетерогенной среды
1.1.1. Геометрические характеристики структур микронеоднородных гетерогенных сред
1.1.2. Традиционные методы расчета эффективных проводимостей гетерогенных матричных систем
1.2. Разработка моделей процессов переноса в дисперсных двумерных системах с помощью метода конечных элементов
1.3. Критерии адекватности компьютерных моделей процессов переноса
1.4. Влияние геометрических факторов на величины эффективных коэффициентов переноса макроскопически изотропных двумерных регулярных матричных систем
1.4.1. Матричные системы с круглыми и квадратными включениями
1.4.2. Влияние корреляций взаимного положения включений
1.4.3. Влияние полидисперсности
1.4.4. Кольцевые включения
1.4.5. Системы с крестообразными включениями
1.4.6. Критерии пригодности аппроксимации эффективной проводимости
матричных систем с помощью моделей Максвелла и Дульнева
1.5. Влияние формы частиц на эффекты взаимодействия потоков, распространяющихся во включении и матрице
1.5.1. Связь формы частиц и характера распределения линий тока
и изопотенциальных линий
1.5.2. Анализ спектров градиента поля в двумерных матричных структурах

1.6. Выводы к главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКОНДЕНСАЦИИ ..98 2 .1 Введение
2.1.1. Формулировка проблемы
2.1.2. Особенности формирования зон конденсации в условиях неодномерной миграции паров
2.2. Компьютерное моделирование процессов переконденсации с помощью метода конечных элементов
2.3. Анализ профилей потоков конденсации и испарения в цилиндрическом объеме при кусочно-линейном законе изменения температуры в осевом направлении
2.4. Формирование различных режимов переконденсации при линейном законе изменения температуры вдоль оси полости
2.5. Влияние геометрических факторов на процессы переконденсации при квадратичном законе изменения температуры вдоль оси полости..
2.5.1. Конфигурация типа ’’испаряющий торец”
2.5.2. Конфигурация "испаряющие стенки”
2.6. Режимы радиальной переконденсации
2.7. Закономерности процессов переконденсации в цилиндрических каналах
2.8. Режимы абсорбции летучих веществ в капиллярно-пористых системах
2.8.1. Абсорбция в пористом полом цилиндре
2.8.2. Абсорбция в пористых полом шаре и пластине
2.9. Выводы к главе
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОПЕРЕНОСА В КОМПОЗИЦИОННЫХ МИКРОНЕОДНОРОДНЫХ
РЕЗИСТОРАХ
3.1. Влияние геометрии частиц на особенности политерм электрического сопротивления двухфазных систем металл-полупроводник

3.1.1. Равномерное распределение включений
3.1.2. Сосредоточение включений по границам зерен
3.2. Анализ пространственных распределений и спектров мощности тепловыделений электрического тока в гетерофазных микронеодно-родных резисторах
3.3. Анизотропия процессов переноса в композиционных материалах
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНЫХ И МАГНИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПРОВОЛОЧНЫХ РЕЗИСТОРАХ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ
4.1. Атомная структура твердых растворов Бе-Рб-Аи
4.2. Геометрические характеристики доменной структуры сплава
Бе на ранних стадиях упорядочения
4.3. Геометрические характеристики магнитных фазовых превращений
в четырехподрешеточных твердых растворах
4.3.1. Разработка процедуры минимизации свободной энергии многоподрешеточной системы
4.3.2. Геометрические особенности конфигураций четырех магнитных подрешеток
4.3.3. Магнитные фазовые диаграммы системы четырех магнитных подрешеток
4.4. Исследование влияния двухфазности на резистивные свойства сплавов на основе Рб-Си
4.5. Выводы к главе
ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ
5.1. Исследование закономерностей процесса кристаллизации при непрерывном литье слитков бинарных сплавов
5.2. Тепловая модель кристаллизатора непрерывного литья

где А и В - размеры элементарной ячейки и включения; сгт и сг^ проводимости матрицы и включения.
Величины (гЭД и <г*3 определяют вилку, подобную обсуждавшейся выше вилке Фойхта-Рейсса, в пределах которой находится точное значение эффективной проводимости, и характеризуют точность обсуждаемого метода.
При оценке адекватности метода Дульнева можно заметить, что при его реализации возникает ряд формальных затруднений. Для корректного разбиения исходного гетерогенного континиума на элементарные ячейки необходимо заранее знать положение изопотенциальных и адиабатических поверхностей. Следует отметить неоднозначность результатов проведения последней процедуры, поскольку топология данных поверхностей должна следовать из решения уравнения (1.1). Возникающий порочный круг разрывается за счет принятия обсуждавшихся выше допущений о форме и расположении границ ячейки. Подобные же проблемы возникают и при дальнейшем разбиении элементарной ячейки на фрагменты и затем при аппроксимации проводящей системы сетками сопротивлений.
Таким образом, процедуры идеализации формы включений, регуляризации их положений и замены элементарной ячейки сеткой сопротивлений приводят к неизбежным вкладам в погрешность расчета <г . Следует также отметить, что фрагменты элементарной ячейки заменяются ”од-номерными” проводниками, то есть неравномерность распределения плотности потоков в пределах каждого из фрагментов игнорируется.
2) Метод статистических сеток, в отличие от выше обсуждавшейся регулярной модели, предполагает аппроксимацию свойств гетерогенной среды с помощью идеально беспорядочной статистической смеси.
Процессы переноса в подобной системе удается описать введением эффективной среды, представляющей сетку хаотически соединенных друг с другом элементарных одномерных проводников [44,45 3. Проводимости или сопротивления последних определяются парциальными проводимостями фаз