ФОРМИРОВАНИЕ НАЧАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ПЛАЗМЫ НА ФАЗОВОЙ ПЛОСКОСТИ В МЕТОДЕ КРУПНЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ЭЛЕКТРОДУГОВОМ СИНТЕЗЕ УНС


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-3-67-71

Полный текст:


Аннотация

В статье рассматриваются вопросы моделирования движения заряженных частиц многокомпонентной плазмы в электродуговом разряде с учетом парных столкновений в процессе синтеза углеродных наноструктур (УНС). Одним из распространенных методов получения качественных фуллеренов и нанотрубок является электродуговой синтез в атмосфере инертного газа (гелия). Определение необходимых условий и механизма образования углеродных кластеров в плазме, формирующих заданные УНС, позволит более эффективно и рационально управлять этим процессом. Особенностью задачи является то, что в плазме электродугового разряда и на поверхности катода происходит большое количество взаимодействий частиц. Из-за высоких температур и большой концентрации энергии в плазме детальное экспериментальное исследование провести сложно. С целью избегания проведения трудных и дорогостоящих физических экспериментов разрабатываются численные методы анализа плазменных процессов. В данной статье для решения системы уравнений Больцмана-Максвелла за основу авторами был взят метод крупных частиц, который позволяет сократить объем вычислений и снизить требования к вычислительным ресурсам. Авторы приводят общую расчетную схему метода крупных частиц, а также алгоритм распределения частиц многокомпонентной плазмы на фазовой плоскости в начальный момент времени. В заключении авторы утверждают, что полученные результаты в дальнейшем позволят определять зоны, удовлетворяющие энергетическим условиям вероятного формирования в плазме кластерных групп углерода, участвующих в синтез УНС.

Об авторах

Г. В. Абрамов
Воронеж. гос. ун-т инж. технол
Россия
профессор кафедры информационных технологий моделирования и управления


И. С. Толстова
Воронеж. гос. ун-т инж. технол
Россия
аспирант кафедры информационных технологий моделирования и управления


А. Н. Гаврилов
Воронеж. гос. ун-т инж. технол
Россия
доцент кафедры информационных и управляющих систем.


Список литературы

1. Гаврилов А.Н., Пологно Е.А., Рязанов А.Н. Анализ методов синтеза и промышленное производство углеродных нанотрубок // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. 2010. № 6. С. 14-19.

2. Раков Э.Г. Состояние производства углеродных нанотрубок и нановолокон // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 9-10. С. 89-94.

3. Гаврилов А.Н. Исследование структуры и стандартизация углеродных нанотрубок // Вестник ВГТА. 2009. №2(40). С. 94-99.

4. Абрамов Г.В., Гаврилов А.Н., Татаркин Е.С. Влияние газоплазменной струи в процессе электродугового испарения графитового электрода на формирование углеродных нанотрубок // Вестник ВГТА. 2010. № 2(44). С. 60-63.

5. Абрамов Г.В., Гаврилов А.Н. Математическое моделирование движения взаимодействующих частиц на основе функций распределения в плазме электродугового синтеза УНС // Вестник ВГУИТ. 2012. № 2(52). С. 71-75.

6. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. Вычислительный эксперимент. М.: Наука, Физматгиз, 1982. 392 с.

7. Цветков И.В. Применение численных методов для моделирования процессов в плазме: учебное пособие. М: МИФИ, 2007. 84 с.

8. Хонки Р., Иствуд Д. Численное моделирование методом частиц: пер. с англ. М: Мир, 1987. 640 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Абрамов Г.В., Толстова И.С., Гаврилов А.Н. ФОРМИРОВАНИЕ НАЧАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ПЛАЗМЫ НА ФАЗОВОЙ ПЛОСКОСТИ В МЕТОДЕ КРУПНЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ЭЛЕКТРОДУГОВОМ СИНТЕЗЕ УНС. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014;(3):67-71. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-3-67-71

For citation: Abramov G.V., Tolstova I.S., Gavrilov A.N. FORMATION OF THE INITIAL DISTRIBUTION OF PLASMA COMPONENTS ON THE PHASE PLANE OF LARGE PARTICLES METHOD IN ELECTRIC ARC SYNTHESIS CNS. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2014;(3):67-71. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-3-67-71

Просмотров: 125

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)