Моделирование распределения температуры в ходе производства металлокерамических труб методом центробежного СВС
Аннотация
Совершенствование технологии получения композиционных слоистых металлокерамических труб с внешним металлическим и внутренним керамическим слоями с помощью реакций самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), разработанной в 70-х годах прошлого века, до настоящего времени остаётся актуальной задачей. Технология при всей её перспективности нестабильна и её широкое внедрение невозможно без проведения работ по её оптимизации. Разработке оптимальной методики получения покрытия, удовлетворяющего эксплуатационным требованиям, будет способствовать создание математической модели процесса нанесения внутритрубного покрытия методом центробежного СВС, которая бы учитывала всё множество теплофизических и физико-химических параметров, формирующих это покрытие.
В процессе настоящей работы в основу математического моделирования положены следующие допущения: толщина слоя смеси СВС постоянна по радиусу и по длине трубы; размер частиц смеси СВС намного меньше зоны реакции, что позволяет гетерогенную среду представить гомогенной; теплофизические параметры сред постоянны и не зависят от температуры; фронт волны горения распространяется в режиме устойчивого стационарного горения с постоянной скоростью. Для численного решения краевой задачи использовали метод конечных разностей.
Результаты теплофизического моделирования и построенная в ходе настоящей работы модель термокинетики процесса формирования внутритрубного покрытия были использованы для создания программы для ЭВМ, которая позволяет прогнозировать результаты проведения процесса в различных режимах. Интерфейс программы позволяет в широких пределах изменять значения термокинетических, механических и геометрических параметров процесса.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Санин, В.Н. СВС-металлургия труб с износостойким защитным покрытием с использованием техногенных отходов металлургических производств / В.Н. Санин, Д.Е. Андреев, В.И. Юхвид // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. – 2011. – № 2. – С. 37–43.
Теплофизическое моделирование процесса нанесения внутритрубного покрытия методом центробежного СВС / Р.А. Садыков, В.И. Потапов, А.А. Ермоленко и др. // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Металлургия». – 2013. – Т. 13, № 1 – С. 85–89.
Алдушин, А.П. О некоторых особенностях горения конденсированных систем с тугоплавкими продуктами реакции / А.П. Алдушин, А.Г. Мержанов, Б.И. Хайкн // Доклады АН СССР, 1972. – Т. 204, № 5. – С. 1139–1142.
Мержанов, А.Г. Твердопламенное горение / А.Г. Мержанов, А.С. Мукасьян. – М.: Терус Пресс, 2007. – 336 с.
Юхвид, В.И. Закономерности фазоразделения в металлотермических процессах / В.И. Юхвид // Известия АН СССР. Сер. «Металлы», 1980. – № 6. – С. 61–64.
Мержанов, А.Г. Распространение твердого пламени в модельной гетерогенной системе / А.Г. Мержанов // Доклады РАН, 1997. – Т. 355, № 4. – С. 504–507.
Демиденко, Н.Д. Моделирование и оптимизация систем с распределенными параметрами / Н.Д. Демиденко, В.И. Потапов, Ю.И. Шейкин. – Новосибирск: Наука, 2006. – 551 с.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
