Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Бондарчук С.С.   Архипов В.А.   Жуков А.С.  

Эволюция жидкой капли прекурсора при плазмохимическом синтезе оксидов металлов

Докладчик: Бондарчук С.С.

     Синтез керамических порошков методом термохимического разложения распыленного жидкого реагента в высокотемпературном теплоносителе (плазмохимический синтез) позволяет получать материалы с различными свойствами, формой и размерами. Актуальной проблемой, рассматриваемой в данной работе, является исследование эволюции структуры и размера жидкой капли прекурсора при испарении растворителя и формировании солевого остатка в виде пористой оболочки капли.
     В работе представлена математическая модель, описывающая изменение массовой доли растворенной по объему капли соли вследствие ее диффузионного переноса, поверхностного испарения растворителя и выпадения солевого осадка при достижении концентрации раствора величины равновесного насыщения. В качестве исходного реагента (прекурсора) используется раствор соли азотнокислого алюминия (гидрата Al(NO3)3×9H2O) в воде; концентрация раствора 0.04÷0.06. Подача раствора в камеру реактора производилась через центробежную форсунку, обеспечивающую получение капель распылённого реагента с заданной дисперсностью. В качестве генератора высокотемпературного теплоносителя рассматривался высокочастотный плазмотрон с плазмообразующим газом воздуха.
      Приведены результаты расчетов при численной реализации модели и для приближенного подхода на базе интегрального метода массового баланса. Определены основные критерии подобия, позволяющие оценивать комплексное воздействие режима работы плазмотрона, свойств теплоносителя на формирование и эволюцию капельной среды инжектируемого раствора механизмами диффузии, фильтрации и теплопереноса с учетом начальной стадии испарения солевого раствора, перехода в режим кипения, а также при формировании в капле зон выпадения осадка и их трансформации в пористую структуру оксида.

Файл тезисов: Bondarchuk.doc


К списку докладов
© 1996-2017, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск