4 Результати дослідження. Висновки
1. Експериментально досліджено високотемпературні режими тепломасообміну та окислення вольфрамового дротику, що нагрівається електричним струмом. Визначена стадійність в здійсненні його високотемпературних станів: інертне нагрівання (1 стадія); високотемпературний тепломасообмін та окислення (2 стадія); плавління та випаровування окислів, збільшення, внаслідок цього, швидкості хімічного реагування (3 стадія).
2. розроблена фізико-математична модель тепломасообміну та окислення вольфрамових дротиків, які нагріваються електричним струмом, з урахуванням випаровування оксидної плівки з їх поверхні, результати розрахунків по якій добре погоджуються з експериментальними даними. Встановлено зменшення товщини оксидної плівки на поверхні провідника після досягнення ним максимального значення, що свідчить про значну роль випаровування в процесах високотемпературного тепломасообміну та окислення вольфраму.
3. Вивчено вплив геометричних розмірів провідника на стійкі і критичні низько- та високотемпературні режими тепломасообміну в повітрі. Встановлено, що збільшення діаметру провідника приводить до значного зростання критичних значень сили струму, які визначають його запалювання і потухання, зменшенню стаціонарної температури в низько- та високотемпературних станах. Знайдено критичні параметри виродження критичних умов (товщина окислу, діаметр провідника, сила струму), при яких спостерігаються безкризові переходи до високотемпературних режимів окислення.
4. Теоретично та експериментально вивчена роль теплообміну випромінюванням в процесах високотемпературного окислення вольфрамових провідників різних діаметрів. Вперше встановлено незвичайний факт неможливості потухання палаючих провідників визначених діаметрів при зменьшенні сили струму у відсутності тепловтрат випромінюванням до стінок реакційного устрою. Це дало змогу визначити інтервал діаметрів вольфрамового провідника, для якого значна роль тепловтрат випромінюванням і зневажати ними при оцінках стійких та критичних режимів недопустимо. Доказано, що врахування тепловтрат випромінюванням приводить до значного зменьшення критичних параметрів виродження в області великих діаметрів провідника.
5. Виявлено закономірності впливу природньої і вимушеної конвекцій на часові характеристики та критичні параметри високотемпературного окислення вольфрамових провідників при повздовжньому та поперечному його розташуванні відносно напряму руху повітряних мас. Встановлено, що в умовах природньої конвекції для повздовжнього обтікання провідника більш, ніж в 1.8 разів скорочується час переходу до високотемпературного стану. Це пояснюється виникненням при такому розташуванні навколо провідника прошарку нагрітого газу, що створює сприятливі умови переходу до високотемпертурного стану. В умовах вимушеної конвекції ситуація змінюється на протилежну.
Список використаної літератури
1. Калинчак В.В., Орловская С.Г., Грызунова Т.В., Копыт Н.Н. Высокотемпературное окисление металлов с учетом теплообмена излучением // Физика горения и взрыва.-2002.-Т.38, №2.-С.42-48.
2. Калинчак В.В., Орловская С.Г., Грызунова Т.В. Устойчивые и критические режимы высокотемпературного окисления вольфрамового проводника в воздухе // Теплофизика высоких температур.-2003.-Т.41, № 3.-С.465-469.
3. Орловская С.Г., Калинчак В.В., Грызунова Т.В., Копыт Н.Н. Высокотемпературный тепломассообмен и кинетика окисления металлической частицы в воздухе // Химическая физика.-2004.-Т. 23, №3.-С.49-55.
4. Орловская С.Г., Калинчак В.В., Грызунова Т.В., Каримова Ф.Ф. Влияние испарения оксидной пленки на высокотемпературное окисление вольфрамовой частицы в воздухе с различным содержанием кислорода // Физика аэродисперсных систем.-2002.-Вып.39.-С.69-76.
5. Орловская С.Г., Калинчак В.В., Грызунова Т.В. Высокотемпературное окисление вольфрамового проводника с учетом теплообмена излучением // Физика аэродисперсных систем.-2003.-Вып.40.-С.150-161.
6. Калинчак В.В., Орловская С.Г., Копыт Н.Н., Грызунова Т.В. Горение и самопроизвольное потухание фрикционных искр // “Дисперсные системы” XIX научная конференция стран СНГ.-Одесса, 25-29 сентября 2000.-С.81-82.
7. Орловская С.Г., Калинчак В.В., Грызунова Т.В. Устойчивые и критические режимы высокотемпературного окисления вольфрама // Материалы конференции “Естественные и антропогенные аэрозоли”.- Санкт-Петербург, 24-27 сентября 2001.-С.19-20.
8. Калинчак В.В., Орловская С.Г., Грызунова Т.В., Копыт Н.Н. Критические режимы тепломассообмена металлических частиц с воздухом при учете теплообмена излучением // Материалы конференции ”Естественные и антропогенные аэрозоли”.- Санкт-Петербург, 24-27 сентября 2001.-С.14-15.
9. Орловская С.Г., Калинчак В.В., Грызунова Т.В., Черных К.В. Влияние испарения оксидной пленки на высокотемпературный тепломассообмен вольфрамового проводника в окислительной среде //IX Международная
0 комментариев