ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 621.1.016.4

Техническая механика, 2015, 2, 118 - 127

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАГРЕВАНИЯ ЧАСТИЦЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ

А. Ф. Никулин, А. Н. Титенко

      Создана математическая модель нагревания путём лучистого теплообмена одиночной частицы интеркалированного графита в процессе её структурного превращения в терморасширенный графит. Изложена методика построения математической модели на основе приближённой численной итерации по схеме конечных разностей первого порядка. В результате построенной математической модели был сделан вывод о том, что градиенты температурного поля внутри частицы при термоударе пренебрежимо малы в условиях требуемой точности расчётной модели и распространение тепла в частице практически мгновенно. Получены зависимости изменения температуры и хода структурных изменений частицы от времени воздействия на частицу теплового облучения. Получена зависимость интервала времени полного структурного превращения частицы интеркалированного графита в терморасширенный от температуры теплового облучения при различных параметрах. Изложенная методика даёт возможность расчёта основных параметров тепловых процессов для проектирования технологических установок по получению терморасширенного графита, численно оценивает возможность повышения интенсивности процесса при повышении яркостной температуры нагревателя.

Интеркалированный графит, терморасширенный графит, численная итерация, лучистый теплообмен, степень черноты, асимптотическое приближение, аппроксимация.

1. Терморозширений графіт – сорбційний матеріал для збирання нафти та нафтопродуктів з поверхні води та грунту / В. В. Янченко, С. Л. Рево, Ю. І. Семенцов, М. Л. Пятковский, О. П. Яцюк .– К. : Науковий вісник Українського науково-дослідного інституту пожежної безпеки. – 2002. – № 2 (6). – С. 223 – 226.

2. Никулин А. Ф. Технология оперативной ликвидации последствий аварий с разливом нефтепродуктов в окружающую среду / А. Ф. Никулин, Н. С. Кирпач, Н. Я. Недбаев, А. Н. Титенко // Пожарная безопас- ность и аварийно-спасательное дело: состояние, проблемы и перспективы («Пожарная безопасность – 2013») : Международная научно-практическая конференция, сентябрь, 2013, Киев : материалы конфе- ренции. – Киев, 2013. – С. 89 – 92.

3. Нікулін О. Ф. Математична модель теплових витрат в технології отримання терморозширеного графіту / О. Ф. Нікулін, О. М. Тітенко, М. О. Нікулін. – К. : Вісник АМУ. Серія «Техніка». – 2014. – №1(7). – С. 128 – 134.

4. Араманович И. Г. Уравнения математической физики / И. Г. Араманович, В. И. Левин. – М. : Наука, 1969. – 146 с.

5. Kangm F. Effect of preparation conditions on the characteristics of exfoliated graphite / F. Kangm, Y.-P. Zheng // Carbon. – 2002. – V. 40. – Р. 1575 – 1581.

6. Хейфец Л. И. Математическое моделирование процесса термического расширения интеркалированного графита. Методическое руководство / Л. И. Хейфец, В. Л. Зеленко. – М. : МГУ, 2008. – 30 с.

Copyright (©) 2015 А. Ф. Никулин, А. Н. Титенко

Copyright © 2014-2018 Техническая механика