Численный анализ потока плазмы с учетом движения, нагрева и испарения частиц тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ
Аманбекова, Эльмира Муратовна
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Бишкек
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1996
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.14
КОД ВАК РФ
|
||
|
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ИНСТИТУТ ШИЗИКИ
На правах рукописи
ЛМАНБККОВЛ ЭЛЬМИРА МУРАТОВ НА
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПОТОКА ПЛАЗМЫ С УЧЕТОМ ДВИЖЕНИЯ, НАГРЕВА И ИСПАРЕНИЯ ЧАСТИЦ
01.04.14-теплофиэика и молекулярная физика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Бишкек 1996
Работа выполнена в Институте физики Национальной Академии Наук Кыргызской Республики
Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор В.М. Лелевкин
кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
М.К. Асаналиев_I
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,
профессор Г.А. Десятков кандидат физико-математических наук, доцент B.C. Слободянюк
Ведущая организация: Республиканский Центр Новых Информационных Технологий Кыргызстана.
Защита диссертации состоится "¿У" 1996 г. в /Г часои
на заседании специализированного совета Д 01.94.08 н Институте физики НАН Кыргызской Республики (720071 г. Бишкек, проспект Чуй, 265-а)
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке HAH Кыргызской Республики
Автореферат разослан 1996 г. Ученый секретарь
Спацьалиьиро ванного совета ^
кандидат физико-математических наук Л.К. Мерецкова
ОБЩАЯ ХАРАК ТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Работа посвящена теоретическому исследованию теплофпзических i|H)U"ct(in протекающих и канале нлазмохнмичесхого реактора и выполнена п :оотнетст»ии с планами научно-исследовательских работ ИФ I IAH KP теплофизика - моделирование двухфазных потоков электроду го ион плазмы Nb 81Ю4В6Г)) и работы №7, утвержденной постановлением 1(резидиума \Н Кыргызской Республики от 1 февраля 1990 года н научно-технического готрудничестпа между Институтом физики HAH Кыргызской Республики и Кыргызским Хнмико - Металлургическим Комбинатом (п. Орловка) па 1983- 1992г. по разработке и изготовлению электродуговой плазмохимнческон рстянопкн для получении оскндсп редкоземельных элементов из нитратных растворов.
Актуальность работы определяется тем, что в настоящее время широко разрабатываются разнообразные технологические устройства применяющие низкотемпературную плазму для термообработки веществ. Использование плазменной технологии, особенно многоструйнон, способствует создании! оптимального управления химическими процессами, а также реализации многообразных технологических процессов с максимально возможной эффективностью.
Теории термической дуговой плазмы посвящены работы (Г.Меккер, Б.А.Урюкоп, С.В.Дреспин, В.С.Энгельшг, А.Ж.Жайнаков, В.М.Лелепкнн и др.). Исследованию процессов переноса импульса, теплоты и массы п высокотемпературных многокомпонентных струях, несущих частицы инерционной примеси относятся работы М.Ф.Жукова, Р.И.Нигматулинд, О.П.Солоненко. Теоретическое описание диффузии частиц в турбулентном потоке проводится п работах М.П.Стронгина. В исследованиях Е.Пфепдфг>, М.А.Самсонова, З.С.Шамбетова и многих других показано влияние паров на параметры плазмы в электрических дугах.
В Институте физики HAH Кыргызской Республики Ж.Жеснбаевьш, М.К.Асапалневым и др. разработан плазмохнмнческии реактор на основе двухструнного плазматрона для термического разложения веществ ь высокотемпературной струе. Теоретические исследования, предшествующие вксперимсп и \ьным исследованиям, позволяют оптимизировать гырамстрм
ч
плазмохимнческого реактора и установить связь внешних параметрои реактора с требуемыми характеристиками потока плазмы. Практическая важность указанной задачи характеризует актуальность темы диссертационной работы.
Цель работы: Исследование характеристик потока плазмы в реакторе двухструнного плаэматрона при взаимодействии его с дисперсными веществами.
Задачи работы:
1. Разработать простую инженерную математическую модель для расчета характеристик потока плазмы в плазмохимическом реакторе;
2. Провести численный анализ - оптимизацию характеристик погона плазмы в зависимости от размеров установки, расхода плазменного потока и газа, подводимой мощности, от рада газа (воздух, аргон) в ламинарном и турбулентном режимах течения;
3. Выполнить исследование движения и нагрева частиц с учетом собственной теплопроводности в потоке плазмы в зависимости от диаметра, начальной скорости и материала частиц;
4. Исследовать изменение характеристик потока плазмы, движения и нагрева частиц при учете влияния материала паров испаряющихся частиц.
Научная новизна:
1) разработана инженерная модель для оптимизации параметров плазмохимнческого реактора на основе уравнений пограничного слоя с учетом движения, нагрева и испарения частиц;
2) определены характеристики потока в зависимости от расходов плазмы н газа, начальной энтальпии, размеров канала и сопла при ламинарном и ту[)булентном режимах течения;
3) проведен численный анализ движения и нагрева частиц с учетом собственной теплопроводности в потоке плазмы в зависимости от диаметра, начальной скорости и материала частиц;
Практическая ценность результатов:
1. Разработанная инженерная модель дает возможность оптимизировать параметры плазмохимнческого реактора и определить на каком расстоянии
стнавлппаются требуемые, для проведения технологического процесса пкамси, характеристики потока.
2. Численные исследования позволяют установить оснопиме закон«»-к'рм'чтн физических процессов, протекающих п плазмохимнческом реактор«-ipii п шнмодсйстии плазмы с обрабатываемыми веществами.
О« ионные положении, выносимые на защиту:
1. Математическая модель и результаты расчета зависимости apnKtt (шпик потока плазмы от внешних регулируемых нарамет[к-п мл .'мохнлчиеского реактора: расхода плазмы и газа, диаметрои канала и oieva, р«>да газа н ламинарном и турбулеттюм режимах течения;
2. Математическая модель и результаты численного анализа движения, гагргпа п испарения частиц в потоке плазмы в зависимости or диаметра, мчалыюн скорости и материала частиц с учетом гобстпепн >ii finí жроиодткти;
Апробация работы. Результата работы докладывались и обсун<дались м «емипарах отдела Na7 ИВТ РАН, лаборатории плазменной технологии !Ф 1IA11 KP, Международном симпозиуме по теоретическом и прикладной пазмохпмии (Рига, 1991 г.), Международном Европейском конгрсгю по ермическим плазменным процессам (Париж, Франция, 1992), кафедре еоре шческой физики КГНУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатные >;i боты.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, »включения и списка литературы из 109 наименовании. Обьем работы ■оставляет 115 страниц, 40 рисунков, 3 таблиц н программы расчета.
OCHOBI ЮЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Предлагается теоретическая модель для определения характеристик готок.7 плазмы в плазмохимнческом реакторе рис.1. Плазма (енерируется 1вухструйным плаэматроном постоянного тока с аксиальным обдуноч газа (опструкцин ИФ HAH Кыргызской Республики.
1. Модель задачи. Для теоретического анализа движения, наг|>ева к гснарения частиц в потоке плазмы в канале плазмо.-.имического реактора
(рис. 1) делаются следующие предположения: процессы протекающие реакторе стационарны, течение безвихревое установившее! осеснммегрнчное, режимы течения, в зависимости от геометрически размеров канала реактора и входных условий - ламинарный ил турбулентный, плазма квазинентральиа и находится в состоянии локально! термодинамического равновесии, излучение обьемное, отсутствуют иисшт. электрические и магнитные поля, естественная конвекция не учитываете! частипьг сферической формы.
Для моделирования используется система уравнений пограничного ело
рИС, — + р\ Ср -- = -—(/-я—) - <р - £рС,, Р, -гг-~г дг дг г сг дг 7~Г дг дг
..д11 „дИ 1 д . 311 Л' ,п
дг дг г дг дг ал
г дг дг
здесь 1 •• температура, иД^-аксиальные и радиальные компоненты с корост ('-давление, р-плотность, Ср-теплоемкость при постоянном давлении, <| излучательная способность, Г, ¿-радиальные и аксиальные коордшипы, ¡--1, С^ - оесован концентрация 1-той компоненты, - коэффициент диффузии, - количество компонент, Я=Ят+Ял, П~Пг+'1л -эффектнвнь
коэОДицненгы теплогчюьодиости и вязкости, Я,, Г|г-7урбулешные, Я,, I] ламинарные.
Для описания динамики паров материала при испарении частиц и уче изменении всех теплофнзнческих свойств плазмы от концентрации пар! частиц используется уравнение конвективной диффузии паров:
(2)
сх дг г дг дг
система ураиненин (1,2) дополняется соотношениями:
±с, - i ' (3)
i 1
г
P = ro+j/(z)d:,
где /(:)-<il'hlz определяется методом Л.М.Симуни нз условия сохранения расхода газа
R
G = 2!t\purdr , (4)
Для решения уравнений (1-3) задаются граничные условия; п начальном сечении, па оси симметрии и на внешней границе, которая является ненкой канала плазмохнмического реактора:
г = 0: 0 <г<Я Р = /'„ Г=7'(г,0), и = Щг, 0), С = С(г, 0),
г > 0: г = 0. — = 0. — = 0, Г(0,г) = 0, — = 0, (5)
<?С
2 > 0: л -- Л ?'(/?.г) = Г., {/(Я, г) = 0, -= а,
дг
Для исследования прогрева, плавления и испарения сферических частиц при их движении в потоке плазмы система (1-3) дополняется уравнениями нестационарной теплопроводности и движения частицы.
А, Ж
(6)
л ' «
где т„я,,И,,А,,Г,-масса, ускорение, скорость, площадь поверхности и температура частицы, Ср - теплоемкость материала частицы,
р, и, Т~плотность, аксиальная скорость и температура плазмы, а коэффициент теплоотдачи, Е - степень черноты материала частиц, /;р - постоянная Стефана-Больцмана, Сс1- коэффициент лобового сопротивления, g-ycкopeниe свободного падения, Ф-поток тепла, обусловленный ¡¡злучением плазмы;
а - Ни X Ыг- коэффициент теплоотдачи.
Нагрев частицы .от начальной температуры до температуры
[шилення Тр1 и от температуры плавления до кипения Тк определяется по формуле:
<7)
где (¡1 - поток тепла через поверхность частицы, определяемый правой частью выражения (6).
Время полного расплавления частицы (- (,) определяется из соотношения:
(8)1
где /, -время достижения частицей температуры плавления, 12 -время окончания плавленая, 1е, - теплота плавления материала частицы.
Процесс испарения частицы рассматривается с 11 -момента достижения частицей температуры кипения. При этом температура частицы остается постоянной - Тк , подводимое к ней тепло идет на испарение материала. Изменение размера частицы при испарении находится из условия <42 (где -количество тепла, подводимого к испаряющейся частице - Ш) о виде:
2
,/ = (/ —Г^ л,
(У I . '
(9)
где /., - теплота парообразования материала частицы. Коэффициент лобового сопротивления сферических часпГц в высокотемпературном потоке газа в широком диапазоне чисел Рейнольдса и Маха задаются выражениями:
Ц а
здесь у - показатель адиабаты; а- скорость звука. Выражение СУ берется из литературы и описывает все дозвуковые режимы вплоть до перехода ламинарного течения в турбулентное и согласуется с известными экпериментальными данными с точностью 3-15%. Основным поправочным фактором в этом выражении является число Маха, поэтому при Ш< 0.2 в диапазоне {<Кс <300 для коэффициента лобового сопротивления сферы справедливо выражение:
(У = (24/Ке)(1 + 0.15Ке 06") (10)
Для связи коэффиниента теплоотдачи с параметрами плазмы и частицы наиболее распространены критериальные зависимости вида:
N« = 2+06 Яе°' Рг°", (11)
где №1 = аЫ,1Л - безразмерны" параметр, характеризующий среднюю интенсивность теплообмена между поверхностью тела и потоком,
Рг = ^С„!Х-
критерий подобия температурных и скоростных полей в потоке.
Взаимодействие между плазмой и парами металла, их взаимное влияние друг на друга определяется по табличным данным (М.А.Самсонов, З.Шамбетов) через теплофиэические свойства среды как функции температуры и концентрации паров металла в плазме:
/>---р(Г,С), Cf =Cp(T,C), X = X (7,C), M = <p = <p(T,C), 1У - D(T,C)
Ламннарносгь и турбулентность потока устанавливается но зиаченш числа Рейнольдса
т} яЛ i)
где ЩТ) находится по среднемассовой температуре Т аз соогношеш h(T) = Q(z)IG. Если Re<ReK()—2300, то режим течения ламинарный коэффициент аффективной вязкости и теплопроводности раины 1]=ПЛ- X—Á При Re>ReK(1, с учетом ламинарного подслоя меаду газом и стенкой капа.
2. Численное решение системы уравнений (1-4) осуществляется i основе метода конечных разностей по методике разработаппс В.М.Пасконовым, А.Ж.Жайнаковым, В.М.Лелевкнным. Нелинейнь дифференциальные уравнения второго порядка аппроксимируются по иеяацс двухслойной шеститочечной разностной схеме, а уравнения первого порядка по явной четырехточечной. Система разностных уравнений приводится алгебраической форме и решается методом прогонки с применением UTepanní Значения прогоночных коэффициентов вычисляются на каждом см обратной прогонкой от стенок канала к оси симметрии. Значения искомi< функции находятся прямей прогонкой от оси до стенок канала. Ксштрол счета ведется но балансовым условиям сохранения потоков энтальпии импульса. Интегральные соотношения выводятся путем интегрирован« уравнении анергии, движения с учетом уравнений непрерывности и граничны условий по сечению канала:
4> JK
OÍD = 0(0)-{?-{?, K(i) - ДО) + ] xedz~ \ х ndi-,
п
Здггь - 2л[ qrih- - по терн энергии на излучение по сечению канала, нчлучгиие рассматриваемого объема плазмы, - -2я{гЛ'---)„ - кондуктипмык тюгок тепла на стенки канала,
г
i}p-jt)ffth - полные потер« тепла кондуктнным потоком на стенки канала,
с
т --(2ли/—- вязкое трение о стеикн канала,
" Г г
Tr~-trR — - газодинамически и импульс потока плазмы.
Сходимость в итерациях алгебраических аналогов исходных уравнений контролируется по значениям температуры между двумя итерациями, относительная погрешность которых меньше некоторого числа С=0.1%. Решение проводи гея до требуемого сечения z~L.
3.Результаты распета. Экспериментальные результаты (Жеенбаев Ж.Ж., Самсонов М.А., Энгслынт B.C.) по радиальным распределениям температуры и скорости в струе плазмы вытекающий из канала однострунного плазматрот для тока 80А, радиуса R0=1.65 мм, расхода газа G(l=0.2 г/с позволяют провести сравнение с численными расчетами потока плазмы в канале.
Как показано на рис. 2, результата расчета качественно согласуются с экспериментальными данными изменения температуры. Лучшее согласие наблюдается в начальных сечениях и ухудшается по мере удаления от среза сопла. Это объясняется тем, что измерения проводились в открытой струе, тогда как в данной работе по мере увеличения расстояния наблюдается влияние стенок .канала, которые начинают интенсивно отводить тепло от струи плазмы кондуктипиым потоком на стенки канала.
3.1. Исследование характеристик потока плазмы для атомарного газа-аргона и для воздуха проводились в канале плазмохимического реактора (рис.1) с использованием следующих экспериментальных значений температуры (полученных М.К.Асаналиевым), размеров внутреннего сопла и
Рис. 1. Схема конструкции плазмохнмического реактора:
1- вводимые в струю плазмы частицы с начальной скоростью Uso,
2-двухструйный плазматрон, З-сопло и плазменная струя, 4-коль-цевой поток холодного газа, 5-канал плазмохнмического реактора.
Рис. 2. Сравнение результатов расчета (сплошные линии) с экспериментальными данными ИФ HAH KP (точки -*) изменения аксиальной температуры потока плазмы аргона.
канала, расхода плазмы и газа: То=7000°К, Н0—№ мм, Я=20 мм, Со=0.1г/с, 01 г/с.
Как показали результаты расчета (рнс.З), род газа оказывает значительное влияние на характеристики потока плазмы. Воздух интенсивно отводит тепло от струи плазмы, поскольку теплопроводность и теплоемкость его больше, чем аргона. В воздухе профиль температуры имеет более крутой спад к периферии (рис.4).
С увеличением расхода плазмы уменьшаются аксиальные градиенты температуры и скорости на оси, увеличиваются скорость потока плазмы и кондуктивный поток тепла на стенки канала. Изменением расхода кольцевого потока газа регулируется развитие характеристик струи в аксиальном и радиальном направлениях. При его увеличении происходит локализация струи в прносевой области и плазма касается стенок на более далеких расстояниях, пропорциональных расходу газа.
Изменение размеров плазменного сопла и канала при заданных Са, в практически не влияет на развитие Т(о,г). С уменьшением диаметра струйного сопла при постоянном расходе возрастают скорость плазмы, полные потоки тепла и импульса.
С увеличением начальной температуры струи плазмы пропорционально возрастает осевая скорость, полные потоки тепла и импульса. Заметно увеличивается кондуктивный поток тепла на стенки канала.
Из результатов численного анализа (рис.3-4) видно, что при учете турбулентности потока, и в основном из-за действия вязких сил изменение тепловых и динамических характеристик происходит гораздо интенсивнее: усиливается поток тепла на стенки канала, уменьшаются температура и скорость потока.
Как показывают результаты расчета, при Со=0.1 г/с, С=1г/с, Но=10 мм, 14=20 мм, То=7000 К реализуется ламинарный регким течения, так как [Яе<Пекр =2300. Оценка числа Г1е при данных параметрах, где вязкость задается по' холодному газу составляет Р?ехол=1592.
3.2. Проводится расчет распределений температуры и скорости частиц зольфрама и алюминия в потоке плазмы аргона в зависимости от диаметра истицы (Ь^Ю, 50 мкм и начальной скорости изр=1, 10, 40 м/с.
Рис.3. Аксиальное распределение температуры, скорости и кондуктивного потока тепла на стенки канала: 1-Оо=(). 1 г/с, СЫг/с, 2-Оо=1г/с, 0=1 г/с, 3-е учетом турбулентности------аргон,_воздух.
ри(г,7_)
1 22 43 *63 84 105 126 146 167 188 209 229 250 г,тгп
Рис. 4. Изолинии массовой скорости в турбулентном потоке плазмы.
Кик показано на (рнс.5) для частицы диаметром d,=10 мкм, температуры Ts=Tiw, Ts—достигается на меньших расстояниях, чем для частиц с диаметром <Ь=50 мкм. При малых значениях ds частица быстрее нагревается и ускоряется. То же самое следует при уменьшении Uso: частица интенсивнее прогревается, достигает температуры плавления и кипения. С увеличением начальной скорости частицы (рнс.5) при Uso>U частица тормозится потоком плазмы и с ростом z стремится к скорости плазмы. Для более тугоплавких частиц (сравниваются частицы вольфрама Тк=5800 К с алюминием Тк=2700 К) прогрев и ускорение частиц в потоке плазмы происходит медленнее и на более далеких расстояниях от начального сечения.
Проведены численные исследования прогрева частиц с учетом собственной теплопроводности. На рнс.б представлены результаты расчета mcTiiij вольфрама: <Ьо=400 мкм, Tso=300 К, Uso=10m/c. Как видно из (рнс.б) наблюдается отставание прогрева внутри частицы по сравнению с температурой на ее поверхности. Однако, при значениях dso<10 мкм агам эффектом можно пренебречь и рассчитывать нагрев частицы без учета ее эремени прогрева.
3.3. Пропеден расчет тепловых и динамических характеристик потока тлазмы аргона и- частиц алюминия с учетом влияния паров металла на геплофизическне свойства плазмы.
Из результатов расчета (рис.7-10) видно, что учет влияния паров июминня на теплофизическне свойства аргоновой плазмы ведет к заметному уменьшению температуры плазмы. Это приводит, в свою очередь, к «амедленшо изменения диаметра частицы, как показано на (рис.7).
Получено, что нары присутствуют в основном в нриосевой области штока плазмы (рис.9). Это обьясняется малой скоростью диффузии паров в :равнении с приосевои скоростью плазмы. В области с большим удержанием паров металла наблюдается заметное уменьшение температуры ыазмы (рис.7,8). В этой области эффективные коэффициенты плазмы шметно ' изменяются: теплоемкость в 8 раз, вязкость в 5 раз, еплопроводпость в 2 раза. Учет влияния паров на теплофизическне свойства реды приводит к снижению температуры на оси и выполаяшванию профиля
1S
Рис.5. Распределение температуры и скорости частиц вольфрама в зависимости от диаметра частиц. 1150=10 м/с, <Ы0(1), 50(2) мкм.
¡.■игл
Рис. 6. Изменение температуры частиц в потоке плазмы г = К(1), 11/2(2), 0(3). •
Рис. 7. Аксиальное распределение температуры плазмы аргона и част ицы алюминия (а), и изменение ее диаметра (б) с учетом (2) и без учета (1) влияния паров алюминия на характеристики потока.
Рис. 8. Радиальное распределение температуры и скорости потока api она в сечениях 2=5(1), 8(2), 10(3), 40(4) мм.
С,о.е.
Рис. 9. Радиальное распределение концентрации частицы алюминия в сечениях 2=0.6(1), 5(1), 12(3), 14(4), 24(5) мм.
20.0 15.0
Е
£ 10.0 lT
5.0 0.0
0.5 3.6 6,6 9.7 12.8 15.8 18.9 21.9 25 0 z,mm
Рис. 10. Распределение поля температур с учетом влияния паром частицы алюминия на характеристики плазменного потока.
Т(Г.2)
температуры по семешпо напала (рис.10), что согласуется с выводами р-Люш 3. Шамбетова. При учете влияния паров па характеристики потока плазмы наблюдаются потоки тепла идущие от периферии к осн. Происходит Иа.енсшшое уменьшение температуры плазмы и вследствие этого уменьшаются потоки тепла на стенки канала. Учет влияния паров приводит к увеличению числа Реннольдса.
В заключении приведены основные результаты работы:
1. Разработана простая инженерная модель для оптимизации параметров плазмохимнческого реактора па основе уравнений пограничного слоя.
2. Проведена оптимизация характеристик илазмохимического реактора в зависимости от влияния Сц, И, И,,, Г1, рода газа: варьируя значения расходов плазмы и газа, начального потока энтальпии и размеров канала, определены расстояния необходимые для технологии проведения закалки, при которых можно получить поток плазмы с требуемыми свойствами.
3. Показано существенное изменение картины течения плазмы в канале п зависимости от турбулентного режима. Проведена оценка числа Ие и получено, что нри данных параметрах задачи (Я, Л,,, С, С0, Т) число Не<НеК[,=2300, т.е. в основном реализуетя ламинарный режим течения. Однако в реальных промышленных установках возможен турбулентный режим течения. Данная модель позволяет описать любые режимы течения: ламинарный и турбулентный.
4. Разработана модель для исследования поведения металлических сферических частиц в потоке плазмы с учетом собственной теплопроводности. Для <];;0> 10 мкм наблюдается отставание прогрева внутри частицы по сравнению с температурой на поверхности.
5. В результате численного анализа влияния диаметра, начальной скорости и материала частиц на ускорение и нагрев частиц в плазменном потоке можно сделать вывод, что уменьшение размеров обрабатываемых частиц позволит уменьшить затрата энергии на испарение, так как это связано с уменьшением времени пребывания таких частиц в плазме из-за более мощного ее ускорения плазменным потоком.
6. Разработана модель для исследования взаимодействия порока плазмы в плазмохимическом реакторе с обрабатываемыми веществами. Численно анализируется движение и нагрев частиц, в плазмохимическом реакторе с учетом взаимного влияния паров обрабатываемою материала на характеристики плазмы и обратно - влияние плазмы на движение, нагрев и испарение частиц.
7. Проведенные исследования процесса испарения обрабатываемого дисперсного вещества в плазмохимическом реакторе показали, чти учет влияния паров частиц на теплофизические свойства плазмы и на взаимодействие ее с частицами ведет к заметному изменению как параметров потока, так и динамики ускорения и нагрева частиц.
Данную модель можно использовать для анализа характеристик не только металлических, но и аморфных частиц, жидких растворов.
Основное содержание диссертации отражено в опубликованных работах:
1. Асаналиев М.К.. Семенов В.Ф., Аманбскова Э.М. Оптимизация характеристик илазмохимического реактора. Тез. докл. Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохнмии. Рига, 1991, с.27-29.
2. Asanaliev М.К.. Lelevkin V.M., Amanbekova E.M. Healing of particlcs in the plasma reactor. Second European Congress on Thermal Plasma Processes / Paris-France, 1992, pp 2.10
3. Zheenbaev Zh.Zh, Lelevkin V.M., Asanaliev M.K.. Amanbekova E.M. Acceleration and Heating of Particlcs in a Plasinachemical Reactor. The Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology. Sept. 22- 25, 1992.
Abstract: A iheoretical engineering model for investigation of interaction between plasma flow anil processing materials in the plasmochemical reactor has been developed. A numerical analysis of the motion, heating and vaporization of particles in plasma reactor taking into account processing materials vapour-plasma characteristics interaction and back - the action of plasma on the particles has been carried out.
Investigation of processing disperse materials vaporization in the plasmochemical reactor shows, that recording of the interaction between particles vapour and thermophysical property of plasma, and back - leads to noticeable change in flow parameters and acceleration dynamics, heating and vaporization of particles.
The model in question can be used for analysis of characteristics of amorphous particles and liquid solutions.
Резюме: Плазмохишшалык реактордогу плазманьш агымы менен иштетилуучу затгардын бирн бирине гнйгизген таасирин изнлдоочу теоретикалык ннженердик модел тузулгон. Иштетилуучу заттардып буусунун плазмаиын муноздомолоруно тиигиэген таасирин жана тескерисннче -плазманын заттарга гнйгизген таасирин еске алуу иенен кыймыл, жылуулук жана заттардын бууланышыиа эсептик анализ жургузулгон.
Плазмохимикалык реактордогу иштетилуучу дисперстик заттардын бууланыш процессии нзилдоодо коргозулгондой, заттардын буусунун плазманын теплофизикалык касиеттернне тийгизген таасИри, агымдын параметрлеришше жана ылдамдануунун дииамикасынын, жылуулуктун жана Зуулануунун озгоруусуно алып келет.
Бул моделди аморфдуу заттардын жана суток растворлордун сасиеттерин изилдоодо колдонууга болот.