Математическое моделирование процесса горения трехкомпонентных СВС-составов

• Автор: Чернецова, Валерия Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ

В В Е Д Е Н И Е
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Горение гомогенных конденсированных систем
1.2. Горение гетерогенных конденсированных сред
1.3. Синтез в волне горения
ГЛАВА 2. ГОРЕНИЕ 3-х КОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ Ее203+А1+С
2.1. Структурная схема химического взаимодействия
2.2. Математическая постановка
2.3. Метод решения
2.4. Результаты математического моделирования
2.5. Анализ математической модели и сравнение
с экспериментом
ГЛАВА 3. "ТВЕРДОЕ" ПЛАМЯ В СИСТЕМЕ Мо-В
3.1. Экспериментальная и справочная информация
о составе Мо-В
3.2. Математическая модель процесса горения
3.3. Особенности приближенных методов исследования математической модели
3.4. Предельные режимы горения
3.5. Анализ некоторых закономерностей общей модели
ГЛАВА 4. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТАНТАЛА С
УГЛЕРОДОМ ВО ФРОНТЕ СВС
4.1. Эксперименты и оценочные расчеты
4.2. Математическое моделирование процесса
4.3. Особенности приближенного исследования

модели
4.4. Вопросы устойчивости стационарного фронта горения
4.5. Критические явления в условиях тепло-потерь
4.6. Сопоставление результатов математического моделирования с экспериментом
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ЗАДАЧ
ГОРЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СВС-СИСТЕМ
5.1. Метод численного решения "жестких" краевых задач гетерогенной химической кинетики
5.2. Новая модификация алгоритма построения подвижной неравномерной адаптирующейся к решению разностной сетки "Index"
ВЫВОД Ы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ.
Современный этап научно-технического прогресса характеризуется бурным развитием множества различных технологий, практическое осуществление которых во многом зависит от уникальных свойств используемых материалов (высокой механической прочности, химической стойкости, способности работать в экстремальных условиях). Одним из перспективных методов получение таких материалов является самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) [48], обладающий целым рядом преимуществ перед традиционными печными методами. Применение метода СВС позволяет осуществлять прямой синтез различных композиционных материалов (керамика, литые продукты, градиентные материалы, литые СВС-покрытия) из тугоплавких, жидких и газообразных элементов. Теоретический анализ процессов СВС существенно расширил рамки представлений о возможных механизмах протекания физико-химических процессов во фронте горения (механизм реакционной диффузии, капиллярное растекание, газотранспортный механизм), о тепловой и концентрационной структуре волны горения ("широкие зоны" реагирования, процессы горения с фазовыми превращениями и диссоциацией, стадийность реакций, протекающих во фронте и т.п.).
Разработка новых технологических и научных направлений в этой области является важным стимулом развития математического моделирования фронтальных режимов экзотермического химического превращения смесевых гетерогенных составов. Интерес к исследованию этих режимов в химически активных многокомпонентных сплошных средах объясняется большим числом экспериментальных данных, характеризующихся нестационарностью и существенной неоднородностью процессов тепло- и массопереноса. Хорошо

рис. 2.1.
(а) Состояние системы после плавления окисла;
(б) фрагмент реакционной среды перед началом
химического превращения.