Моделирование процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с дисперсными системами

• Автор: Шайдук, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 275 с. : ил.

Президиум ВАК России
(решение от"
присудил учсьук Г! .V-
1/Начальник управ/ ия 5АКР ссй
Алтайский государственный университет
Моделирование процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с дисперсными системами
Специальность 05.13.16 - применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях
Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Научный консультант - доктор физико - математических наук, профессор Букатый В.И.
Шайдук Александр Михайлович
Барнаул
Оглавление
Введение
1 Горение аэрозольных частиц в поле мощного лазерного излучения
1.1 Особенности процессов выгорания частиц в поле излучения
1.2 Моделирование процессов тепломассопереноса при горении частиц с учетом гомогенного горения
1.3 Характерные режимы горения
1.4 Модель гетерогенного режима горения
1.5 Влияние гомогенного горения
1.6 Тепловой баланс горящей частицы
1.7 Неоднозначность режимов горения
1.8 Экспериментальная проверка модели
2 Модель диффузионного испарения аэрозольных частиц
2.1 Испарение горящей аэрозольной частицы в мощном лазерном поле
2.2 Скорость испарения в стефановском приближении
2.3 Влияние испарения на скорость горения частиц
2.4 Динамика температуры и радиуса испаряющихся частиц
3 Модель газодинамического режима испарения

сива частицы происходит по схеме
С + С02 2СО.
На рис.1.4 в координатах а и Т8 приведена кривая 1, на которой значение аналога критерия Семенова
а2Фа4(Т8) = 1.
В качестве а4(Т8) выбрана функция
а4(Т3) = а40-ехр(-~),
где «40 = 7 10б с-1, Е4 = 96.4 103 Дж/моль. В области, расположенной ниже кривой 1, критерий Семенова существенно меньше единицы и гомогенной реакцией 4 можно пренебречь. В этой области будет осуществляться гетерогенное горение. При а < 10 мкм 5е С 1 вплоть до температур Т8 ~ 3000 К. Установить более жесткие границы для критерия Семенова 5е, при котором гомогенное горение еще практически отсутствует, можно, разумеется, лишь численно решив систему уравнений 1.3 - 1.5. Это будет сделано ниже в параграфе 1.5.
Критерии подобия аФаДД) аналогичны известным диффузионнохимическим критериям подобия на границе при гетерогенном горении вещества [36, 37, 40, 43]. Скорость гетерогенной реакции горения определяется диффузионным переносом кислорода из бесконечности к поверхности частицы и скоростью химических реакций на поверхности. Если аФаДТД <С 1, то реализуется кинетический режим горения, при котором скорость горения ограничивается скоростью химических реакций. Характерной особенностью данного режима горения является слабая зависимость парциальных давлений реагентов рДг) от расстояния до частицы и очень сильная зависимость скорости горения от