Численное моделирование термовязкопластических процессов при вытяжке волоконных световодов

• Автор: Шабарова, Любовь Васильевна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ГИДРО- И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЫТЯЖКЕ ВОЛОКОН
1Л Классификация оптических волокон
1.2 Технологии изготовления оптических волокон
1.2.1 Основные методы производства волоконных световодов
1.2.2 Вытягивание стекловолокна из заготовки
1.2.3. Тигельные методы производства заготовок
1.2.3.1 Метод одинарного тигля
1.2.3.2. Двухтигельные методы
1.2.3.3 Двухтигельные методы для вытяжки волокон из расплавов стекол, склонных к кристаллизации и содержащих макрокомпонент с повышенной летучестью
1.3 Обзор результатов по математическому моделированию гидро- и термодинамических процессов при вытяжке волокон
1.4 О применении технологий вычислительного эксперимента в задачах вытяжки волокон
1.5. Формулировка задачи исследования
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В СОВРЕМЕННЫХ ПАКЕТАХ ГИДРОГАЗОДИНАМИКИ
2.1 Постановка задачи течения двухслойной струи в фильере двойного тигля
2.2. Математическое моделирование течения вязких сред в неоднородном температурном поле
2.3. Численная реализация решения уравнений
2.3.1 Метод контрольных объемов

2.3.2 Схемы центральных и направленных против потока разностей и методы расщепления многомерных задач
2.3.2.1. Схема центральных разностей и схема направленных против потока разностей
2.3.2.2 Методы расщепления для многомерных задач
2.3.3. метод SIMPLE для связывания скоростей и давлений на разнесенных сетках
2.4. Методики вычислительных экспериментов
2.4.1. Методика вычислительного эксперимента по моделированию течения расплавов в фильере двойного тигля
2.4.2. Методика вычислительного эксперимента по исследованию локальных температурных неоднородностей в фильере двойного тигля.
2.4.3. Методика вычислительного эксперимента по исследованию геометрических дефектов фильеры двойного тигля на форму поперечного сечения волокна
2.4.4. Методика вычислительного эксперимента по моделированию узла нагрева фильеры тигля
2.4.5. Методика моделирования погружения фильеры с расплавом сердцевины в оболочечный расплав
2.4.6. Расчетно-экспериментальная методика определения вязкости расплава стекла
2.4.6.1. Описание физического эксперимента
2.4.6.2. Описание вычислительного эксперимента
2.4.7. Расчетно-экспериментальная методика определения теплопроводности и удельной теплоемкости расплава стекла
2.4.7.1. Описание физического эксперимента
2.4.7.2. Описание вычислительного эксперимента
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЫТЯЖКЕ ОПТОВОЛОКОН

3.1. Результаты моделирования течения расплавов в фильере двойного тигля
3.2. Результаты исследования локальных температурных неоднородностей в фильере двойного тигля
3.3. Результаты исследования геометрических дефектов фильеры двойного тигля на форму поперечного сечения волокна
3.4. Результаты моделирования узла нагрева фильеры тигля для вытяжки теллуритных световодов
3.5 Результаты моделирования погружения фильеры расплава сердцевины в оболочечный расплав
3.6. Результаты определения вязкости расплава стекла
3.7. Результаты определения удельных теплопроводности и теплоемкости расплава стекла
3.8. Отработка методами вычислительного эксперимента перспективных устройств для вытяжки одномодовых волокон из расплавов стекол, склонных к кристаллизации и содержащих летучий макрокомпонент
3.8.1 Методология отработки перспективных устройств для вытяжки одномодовых волокон из расплавов теллуритных стекол
3.8.2 Устройство№ 1: получение одномодового волокна с использованием метода «погружение-выдавливание»
3.8.2.1 Исследование процесса погружения
3.8.2.2 Моделирование процесса выдавливания расплавов
3.8.2.3 Выводы
3.8.3 Устройство №2: получение одномодового волокна с использованием эффекта воздушной подушки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

температурном диапазоне, соответствующем рабочему диапазону температур получения волокон.
3. Определение с помощью разработанных расчетно-экспериментальных методик вязкостных и тепловых характеристик расплавов теллуритных стекол в диапазоне, соответствующем температурам получения оптоволокон из расплавов указанных стекол
4. Формирование новых способов получения заготовок одномодовых волокон,из расплавов теллуритных стекол, адаптированной к свойствам данных материалов.