Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Иваново, Ивановская область, Россия
УДК 539.213 Аморфность. Аморфное, стеклообразное состояние
Представлена модель, реализация которой обеспечивает прогнозирование динамики роста газовых сферических полостей (пузырьков или пор) в процессе синтеза пеностекла. Она формализует взаимосвязь между физико-химическими свойствами стекольного расплава, экзогенными параметрами технологического процесса, эндогенными факторами сырьевой смеси и их воздействием на кинетику роста пузырьков. Ядром математической модели является конечно-разностная схема, реализующая численное интегрирование системы уравнений в частных производных, описывающих эволюцию системы «пузырек – расплав» во времени и пространстве. Разработанная имитационная модель функционирует как эффективный инструмент, позволяющий осуществлять вычислительные эксперименты и находить оптимальные пути совершенствования процесса вспенивания указанного строительного материала.
пеностекло, тепломассообмен, уравнение тепломассопереноса, вспенивание, рост пузырьков, модель первых принципов, конечно-разностная схема
1. Fedosov S.V., Bakanov M.O. Application of «micro-processes» method for modeling heat conduction and diffusion processes in canonical bodies // ChemChemTech. 2020. Vol. 63. No. 10. P. 90-95. DOIhttps://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6275.
2. Баканов М.О. Моделирование высокотемпературных процессов в технологии пеностекла. Часть 1: Формирование динамики циклических нестационарных двумерных температурных полей // Вестник Поволжского гос. технол. ун-та. Сер.: Материалы. Конструкции. Технологии. 2021. № 2. С. 87-102. DOIhttps://doi.org/10.25686/2542-114X.2021.2.87.
3. Fedosov S.V., Bakanov M.O., Kuznetsov I.A. Mathematical Modeling and Experimental Investigation of the Process of Non-Stationary Heat Transfer in a Block Foam Glass Sample at the Annealing Stage // Int. J. Comput. Civ. Struct. Eng. 2023. Vol. 19. No. 1. P. 190-203. DOIhttps://doi.org/10.22337/2587-9618-2023-19-1-190-203.
4. Arefmanesh A., Advani S.G. Diffusion induced growth of a gas bubble in a viscoelastic fluid // Rheol. Acta, 30:274–283, 1991.
5. Федосов С.В., Баканов М.О. Разработка комплексного подхода к математическому моделированию процесса термической обработки пеностекольной шихты. Ч. 1. Физические представления о процессе // Вестник Поволжского гос. технол. ун-та. Сер.: Материалы. Конструкции. Технологии. 2017. № 2. С. 95-100.
6. Fedosov S.V., Bakanov M.O. Modelling of Temperature Field Distribution of the Foam Glass Batch in Terms of Thermal Treatment of Foam Glass // Int. J. Comput. Civ. Struct. Eng. 2017. Vol. 13. No. 3. P. 112-118.
7. Epstein P.S., Plesset M.S. On the stability of gas bubbles in liquid-gas solutions // J. Chem. Phys., 18(11):1505–1509, 1950.
8. Readey D.W., Cooper A.R. Molecular diffusion with a moving boundary and spherical symmetry // Chem. Eng. Sci., 21:917–922, 1966.
9. Cable M., Evans D.J. Spherically symmetrical diffusion-controlled growth or dissolution of a sphere // J. Appl. Phys., 38(7):2899–2906, 1967.
10. Duda J.L., Vrentas J.S. Mathematical Analysis of bubble dissolution // AIChE J., 15(3):351–356, 1969.
11. Subramanian R.S., Chi Bo. Bubble dissolution with chemical reaction // Chem. Eng. Sci., 35:2185–2194, 1980.
12. Weinberg M.C., Onorato P.I.K., Uhlmann D.R. Behavior of bubbles in glass melts: I, dissolution of a stationary bubble containing a single gas. // J. Am. Ceram Soc., 63(3-4):175–180, 1980.
13. Weinberg M.C. Surface tension effects in gas bubble dissolution and growth // Chem. Eng. Sci., 36:137–141, 1981.
14. Szekely J., Martins G.P., Fang S.D. Bubble growth by diffusion, the effect of viscosity, inertia and surface tension // VDI Berichte, 182:13–22, 1972.
15. Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport Phenomena. John Wiley & Sons, Inc., sec. ed., 2001.
