Двухмерная модель синтеза нитридных материалов в режиме горения: влияние теплопотерь

Abstract

Розглядається двомірна модель фільтраційного горіння пористого зразка з твердого реагенту, усі поверхні якого газонепроникні за винятком одного торця, через який здійснюється підведення газоподібного реагенту. Числовий аналіз двомірних режимів згорання з урахуванням тепловтрат через бічну поверхню показує, що поле течії газу в зразку через тепловтрати істотно неодномірне. У вигіднішому становищі для підведення газоподібного реагенту перебувають периферійні області зразка, у той час як у центрі спостерігається дефіцит газу У наслідок цього розподіл глибини перетворення твердого реагенту по перетину зразка є немонотонним і має максимум поблизу бічної поверхні зразка, що якісно відповідає єкспериментальним даним горіння порошку танталу у кварцових трубках.

Рассматривается двухмерная модель фильтрационного горения пористого образца из твердого реагента, все поверхности которого являются газонепроницаемыми за исключением одного торца, через который осуществляется подвод газообразного реагента. Численный анализ двумерных режимов горения с учетом теплопотерь через боковую поверхность показывает, что поле течения газа в образце из–за теплопотерь существенно неодномерное. В более выгодном положении для подвода газообразного реагента находятся периферийные области образца, в то время как в центре наблюдается дефицит газа. Вследствие этого распределение глубины превращения твердого реагента по сечению образца является немонотонным и имеет максимум вблизи боковой поверхности образца, что качественно соответствует экспериментальным данным по горению порошка тантала в кварцевых трубках.

It is considered two-dimentional model of porous sample filtration combustion of solid agent where all surfaces are gasproof except one butt end which serves as a mean for gaseous agent inputting. Two-dimentional combustion numerical analysis with an allowance for heat losses through lateral surface shows that the gas flow field into the sample isn’t essentially onedimentional because of the heat losses. Peripheral sample areas have the superior position for inputting gaseous agent while gas deficiency exists in the centre.