Сопряженный массоперенос и иммобилизация паров кремния при пропитке пористой среды на основе углеродного волокна

Авторы

  • Мария Викторовна Агеева Пермский государственный национальный исследовательский университет; Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Виталий Анатольевич Демин Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-4-05-09

Аннотация

Построена сопряженная физико-математическая модель, описывающая высокотемпературный массоперенос паров кремния от зеркала расплава к пористому углеродному материалу, процесс их дальнейшей фильтрации и осаждение внутри образца. Во внешней области распространение паров определяется обобщенным нелинейным уравнением диффузии, которое учитывает дополнительный конвективный массоперенос в рабочем пространстве реторты. Внутри пористого образца поведение газообразного кремния описывается системой уравнений в рамках MIM-подхода. Предполагается, что осаждение кремния главным образом зависит от распределения температуры внутри образца. Для простоты рассматривается одномерная задача. Граничные условия выбраны с учетом принципиально отличающихся значений проницаемости несущей среды и пористого волокна. Температура вне материала считается постоянной, внутри поддерживается неоднородное распределение. Построенная краевая задача решалась численно с помощью метода конечных разностей. Получены распределения паров кремния вне и внутри образца. Показано, что нелинейность в уравнении массопереноса приводит к искривлению зависимости распределения от зеркала расплава к образцу, что свидетельствует о значительном вкладе конвективного массопереноса в поток паров кремния в этой области.

Загрузки

Опубликован

2023-12-08

Как цитировать

Агеева, М., & Демин, В. (2023). Сопряженный массоперенос и иммобилизация паров кремния при пропитке пористой среды на основе углеродного волокна. Вестник Пермского университета. Физика, (4), 05–09. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-4-05-09

Выпуск

Раздел

Статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)