RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Компьютерные исследования и моделирование // Архив

Компьютерные исследования и моделирование, 2012, том 4, выпуск 3, страницы 569–584 (Mi crm511)

Эта публикация цитируется в 3 статьях

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Математическая модель гидридного фазового перехода в частице порошка симметричной формы

С. В. Маничеваa, И. А. Черновb

a Карельская государственная педагогическая академия, Россия, 185035, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, д. 1
b Институт прикладных математических исследований КарНЦ РАН, Россия, 185910, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, д. 11

Аннотация: В статье предложена математическая модель фазового перехода на примере гидрирования/дегидрирования порошка металла. Рассматривается одна частица, форма которой обладает некоторой симметрией. Шар, цилиндр и плоская пластина являются частными случаями симметричных форм. Модель описывает как сценарий «сжимающегося ядра» (формирование слоя новой фазы на поверхности частицы с его последующим утолщением), так и сценарий «образования и роста зародышей», при которых сплошной слой не формируется до полного исчезновения старой фазы. Модель представляет собой неклассическую диффузионную краевую задачу со свободной границей и нелинейными граничными условими III рода. Предположения симметрии позволяют свести задачу к одной пространственной переменной. Модель апробирована на серии экспериментальных данных. Показано, что влияние формы частиц на кинетику несущественно. Также показано, что ансамбль частиц различных форм с распределением по размерам может быть аппроксимирован одной частицей «среднего» размера простой формы, что оправдывает использование в моделях упрощающих предположений.

Ключевые слова: гидрирование, дегидрирование, фазовый переход, математическое моделирование, симметрия формы.

УДК: 51-73

Поступила в редакцию: 30.04.2012

DOI: 10.20537/2076-7633-2012-4-3-569-584



© МИАН, 2024