Producenci
Newsletter
Podaj swój adres e-mail, jeżeli chcesz otrzymywać informacje o nowościach i promocjach.
Submit

Modelowanie procesów transportu masy.

Dostępność: jest
Wysyłka w: 24 godziny
Cena: 20,00 zł 20.00
zawiera 5% VAT, bez kosztów dostawy
Cena netto: 19,05 zł
bez 5% VAT i kosztów dostawy
ilość egz.
dodaj do przechowalni

Opis

W monografii przedstawiono najnowsze kierunki w modelowaniu procesów dyfuzji wzajemnej i reakcyjnej, prowadzących do rozwoju nowoczesnych materiałów. Opierając się na badaniach własnych, zdefiniowano fizyczne podstawy i matematyczne modele opisujące zjawiska zachodzące podczas procesu wymiany masy. W początkowych rozdziałach monografii przedstawiono klasyczne równania dyfuzji - prawa Ficka oraz metodę Darkena, uogólniono metody matematyczne oraz wprowadzono prawo zachowania masy, zasadę ciągłości objętości i prawo zachowania pędu. Tak uogólniona metoda Darkena pozwoliła na scharakteryzowanie procesu dyfuzji z uwzględnieniem pola naprężeń sprężystych. W modelach fizycznych i matematycznych ujęto efekty Kirkendalla i Frenkla towarzyszące procesowi dyfuzji. Efekt Kirkendalla i jego matematyczną interpretację oparto na następujących założeniach: 1) cząstkowe strumienie dyfuzji składników powodują strumień wakansów przepływający przez parę dyfuzyjną, 2) wakanse powstają i zanikają na dyslokacjach, tworząc wiele płaszczyzn Kirkendalla. Matematyczny opis modelu Darkena uwzględniający powstawanie wielu płaszczyzn Kirkendalla zakłada niezerowy strumień wakansów. Oznacza to, że w materiale istnieje wiele dyslokacji (źródeł wakansów). Defekty te w warunkach podwyższonej temperatury i dużego obciążenia powodują powstawanie pustek (efekt Frenkla).

Kolejne rozdziały zawierają matematyczny opis procesu dyfuzji reakcyjnej - powstawanie oraz rozrost kryształów nowych faz pośrednich na skutek reakcji między składnikami pary dyfuzyjnej. Model matematyczny polega na określeniu równania bilansu masy dla objętości kryształów fazy o przemieszczających się granicach międzyfazowych. Scharakteryzowano proces dyfuzji reakcyjnej w układach wieloskładnikowych. W modelu matematycznym założono tworzenie się obszarów współistnienia kilku faz. W modelu dyfuzji wzajemnej w trójskładnikowych układach równowagi fazowej uwzględniono więc możliwość symulacji ilościowego transportu masy w przestrzeniach współistnienia tworzących się kryształów poszczególnych faz.

Monografię kończy rozdział dotyczący wybranych, dotychczas nierozwiązanych problemów, które są przedmiotem zainteresowania wielu specjalistów i ośrodków naukowych. Należą do nich metody: 1) jednoznacznego wyznaczania współczynników dyfuzji przy znanych, eksperymentalnie określonych profilach stężeń składników, 2) modelowanie procesów dyfuzji reakcyjnej w stopach wieloskładnikowych z uwzględnieniem więcej niż trzech składników, 3) jednoznaczne wyznaczenie ścieżki dyfuzji w układach trzyskładnikowych podczas procesu dyfuzji reakcyjnej.

W monografii szczególną uwagę zwrócono na ilościowe modele transportu masy. Opracowanie takich modeli fizycznych wymaga zastosowania wiedzy zarówno doświadczalnej, jak i matematycznej. Podstawowym problemem jest duża złożoność opisywanych zagadnień oraz nie zawsze rozwiązane podstawy fizyczne procesu. Rozwiązania numeryczne przedstawione w załącznikach pozwalają na szybkie zaznajomienie się z opracowanymi wynikami symulacji.

SPIS TREŚCI:

Spis oznaczeń i symboli 5

1. Wstęp 8

2. Modelowanie procesu dyfuzji w stopach wieloskładnikowych - uogólniona metoda Darkena z uwzględnieniem pola naprężeń sprężystych 20

  • 2.1. Wprowadzenie 20
  • 2.2. Układ odniesienia 21
  • 2.3. Równanie konstytutywne strumienia masy składnika roztworu 21
  • 2.4. Równanie bilansu masy - zasada zachowania masy 25
  • 2.5. Naprężenia spowodowane dyfuzją wzajemną 26
  • 2.6. Zasada zachowania pędu - równanie ruchu 28
  • 2.7. Prawo zachowania energii 31
  • 2.8. Entropia i produkcja entropii 32
  • 2.9. Oddziaływanie pola naprężeń 36

3. Przemieszczenie płaszczyzny Kirkendalla 40

  • 3.1. Wprowadzenie 40
  • 3.2. Metody określające przemieszczenie płaszczyzny Kirkendalla 41
  • 3.3. Symulacja numeryczna położenia płaszczyzny Kirkendalla 46

4. Oddziaływanie nierównowagowego strumienia wakansów w procesie dyfuzji wzajemnej 50

  • 4.1. Wprowadzenie 50
  • 4.2. Opis matematyczny 51
  • 4.3. Wpływ defektów nierównowagowych na proces dyfuzji 56

5. Wpływ zewnętrznych strumieni masy na proces dyfuzji 59

  • 5.1. Wprowadzenie 59
  • 5.2. Model procesu dyfuzji z uwzględnieniem zewnętrznych strumieni masy 60
  • 5.3. Symulacja numeryczna procesu nawęglania 61

6. Modelowanie sekwencji powstawania kryształów faz pośrednich w stopach dwuskładnikowych 63

  • 6.1. Wprowadzenie 63
  • 6.2. Modelowanie procesu wzrostu kryształów jednej fazy pośredniej 63
  • 6.3. Modelowanie procesu wzrostu kryształów wielu rodzajów faz pośrednich 65
  • 6.4. Symulacja numeryczna dyfuzji reakcyjnej w stopach dwuskładnikowych 68

7. Dyfuzja wzajemna w trójskładnikowych układach wielofazowych 71

  • 7.1. Wprowadzenie 71
  • 7.2. Modelowanie reakcyjnej dyfuzji wzajemnej 72
  • 7.3. Symulacja numeryczna dyfuzji reakcyjnej w nadstopie niklu MAR-247 75
  • 7.4. Symulacja numeryczna dyfuzji reakcyjnej w nadstopie niklu Rene-80 76

8. Wybrane nierozwiązane problemy transportu masy 78

  • 8.1. Wprowadzenie 78
  • 8.2. Metoda Boltzmanna-Matano wyznaczania współczynników dyfuzji dla wieloskładnikowych układów równowagi fazowej 78
  • 8.3. Modelowanie dyfuzji w przestrzeniach dwu- i trójwymiarowych 82
  • 8.4. Modelowanie dyfuzji reakcyjnej dla stopów cztero i więcej-składnikowych 84
  • 8.5. Ścieżka dyfuzji reakcyjnej w trójskładnikowych układach równowagi fazowej 86

9. Podsumowanie 88

Załączniki 91

Załącznik A. Potencjał dyfuzyjny jako siła napędzająca dyfuzję 93

Załącznik B. Dyskretyzacja równań opisujących proces transportu masy 95

Metoda różnic skończonych 96

Ilorazy różnicowe - dyskretyzacja przestrzenna 96

Metoda Rungego-Kutty - dyskretyzacja czasu 98

Załącznik C. Rozwiązanie numeryczne metody Darkena za pomocą

Microsoft Visual Basic for Applications 100

Dyskretyzacja problemu 100

Program w Microsoft Visual Basic for Applications 102

Załącznik D. Numeryczne rozwiązanie i symulacja procesu dyfuzji wzajemnej za pomocą programu CADiff 104

Numeryczne symulacje procesu dyfuzji wzajemnej 104

Numeryczne symulacje procesu nawęglania (azotowania) stali 107

Literatura 110

Streszczenie 116

Abstract 117

Szczegóły

ISBN 9788379340545
Autor Wierzba
Oprawa broszura
Rok wydania 2016
Format B-5
Stron 116

Opinie o produkcie (0)

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl