Численное моделирование температурного поля в системе графитовых тиглей при электродуговом синтезе карбидов и боридов металлов
| Parent link: | Ученые записки физического факультета Московского университета.— .— Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова № 2.— 2025.— 6 c., 2520205 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Other Authors: | , |
| Summary: | Увеличивающийся спрос на материалы, обладающие уникальными физическими свойствами, создаёт необходимость в новых способах получения подобных материалов. Одним из перспективных является метод синтеза веществ с помощью энергии дугового разряда, генерируемого в условиях атмосферы, таким способом возможно получение карбидов и боридов различных металлов. Этот метод выделяется возможностью реализации в открытой воздушной среде и относительно небольшим временем рабочего процесса. Одной из задач, которая возникает при разработке технологий на основе этого метода, является выявление наиболее подходящих рабочих режимов работы установки. Решение этой задачи только экспериментальным путём является весьма ресурсозатратным. Наиболее целесообразный подход состоит в привлечении численного моделирования. В предлагаемой статье представлена численная модель тепловых процессов в электродуговом реакторе, построенная на основе уравнения теплопроводности, с поверхностным источником тепловыделения. С привлечением экспериментальных измерений определён коэффициент теплоотдачи между элементами реактора, а также продемонстрирована работоспособность разработанной численной модели и способа задания поверхностного источника тепловыделения. Численная модель будет применяться для оптимизации параметров дугового источника плазмы в задачах практической реализации синтеза материалов с помощью описанного здесь метода The increasing demand for materials with unique physical properties creates the need for new methods of obtaining such materials. One of the most promising is the method of synthesis of substances using energy of arc discharge generated in atmospheric conditions, in this way it is possible to obtain carbides and borides of various metals. This method is distinguished by the possibility of realization in open air environment and relatively short duration of working process. One of the problems that arise in the development of technologies based on this method is to find the most appropriate operating parameters of the set. The solution of this problem only by experiment is very resource-consuming. It is advisable to use numerical modeling here. The proposed paper describes a numerical model of thermal processes in an electric arc reactor based on the heat conduction equation with a surface heat source. Using experimental measurements the heat transfer coe cient between the reactor elements is determined. The operability of the developed numerical model and the method of setting the surface heat source is demonstrated. The numerical model will be used to optimize the parameters of the arc plasma source in the practical implementation of materials synthesis using the method described here Текстовый файл |
| Published: |
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://uzmu.phys.msu.ru/abstract/2025/2/2520205/ https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82344437 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=681350 |