Моделирование процесса обработки дисперсных материалов в прямоточном плазменном реакторе.Түзу нүктелi плазмалық реактордағы дисперстi өнiмдердi өңдеудiң процесiн модельдеу.

Аннотация

В работе представлено численное моделирование процесса распространения температуры прямоточной плазменном реакторе при различном размере источника тепла, которая решается уравнениями Навье - Стокса и температуры, основанные на методе расщепления по физическим параметрам, которые аппроксимируются разностным конечным методом. При численном решении систему уравнения можно разделит на четыре этапа. На первом этапе предполагается, что перенос количества движения осуществляется только за счет конвекции и диффузии. Промежуточное поле скорости находится методом дробных шагов. На втором этапе, по найденному промежуточному полю скорости, находится поле давления. Уравнение Пуассона для поля давления решается методом Фурье. На третьем этапе предполагается, что перенос осуществляется только за счет градиента давления. На четвертом шаге уравнения для температуры решается также как уравнения движение, методом дробных шагов. Алгоритм задачи распараллелен на высокопроизводительной системе. Полученные численные результаты процесса распространения температуры в прямоточном плазменном реакторе. Численное моделирование позволяет дать более точное описание процессов, которые были определены теоретически или исследованы лабораторным путем, и могут показать новые физические явления процессов, которые пока не доступны, увидеть в экспериментальных исследованиях. Жылу көзiнiң әртүрлi өлшемдерiнде тура плазмалық реакторда температураның таралуы, жұмыста көрсетiлгендей, сандық модельдеу процесiне байланысты, мұндағы шешiлетiн Навье-Стокс және температура теңдеулерi физикалық параметрлердiң ыдырау тәсiлiне негiзделiп, шектi айырымдық жуықтау тәсiлiн қолданып шешiлген. Теңдеулер жүйесiнiң сандық шешiмiн төрт кезеңге бөлуге болады. Бiрiншi кезеңде диффузия мен конвекция есебiмен ғана жүзеге асатын қозғалыстар санының ауысуы болжамдалынады. Аралық жылдамдық өрiсi бөлшектенген қадам тәсiлiмен табылады. Ал екiншi кезеңде табылған аралық жылдамдық өрiсi арқылы қысымды табамыз. Қысым үшiн жазылған Пуассон теңдеуi Фурье тәсiлiмен шешiледi. Үшiншi кезеңде тасымал қысым градиентi есебiнен ғана жүзеге асады деп болжамдаймыз. Төртiншi қадамда бөлшектенген қадамдар тәсiлiмен температура теңдеуiнiң шешiмi қозғалыс теңдеуi сияқты шешiледi. Есептеу алгоритмi жоғарғы өнiмдiлiк жүйесiнде параллелденген түрде жүргiзiледi. Осылайша есептеу алгоритмi арқылы түзу нүктелi плазмалық реактордағы температураның таралу процесiнiң есептеуi алынды. Эксперименталды зерттеулерде көрсетiлгендей, әзiрге қол жетiмсiз жаңа физикалық құбылыс процестерiн көрсете алады, лабораториялық зерттеулер мен теориялық анықтамалар анықталғандай сандық модельдеу процестерге тура келетiндей сипаттама бере алады.