Влияние термической плазмы на образование керамических микросфер. Часть 1. Характер нагрева и испарения
Аннотация
Рассмотрен процесс теплопереноса от термической плазмы к агломерированной частице SiO2. Расчетным путем установлены границы дисперсности вводимых частиц в поток термической плазмы. Параметры эксперимента: температура 3500 К; удельный тепловой поток 1-2·106 Вт/м2; скорость потока 122 м/с. Описано влияние исходной пористости частиц на динамику их нагрева и испарения в процессе движения в плазменном потоке. С учетом проведенных расчетов динамики нагрева и испарения агломерированных частиц в потоке термической плазмы смоделирована концентрация жидкой фазы, содержащейся в частице с учетом реального химического состава.
Об авторах
Валентин Валерьевич Шеховцов
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
Россия
Олег Геннадьевич Волокитин
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
Россия
Геннадий Георгиевич Волокитин
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
Россия
Нелли Карповна Скрипникова
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
Россия
Анатолий Степанович Аньшаков
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Россия
Россия
Виктор Иванович Кузьмин
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича
Россия
Россия
Список литературы
1. Исследование структуры и состава пленочных золь-гель-систем CoOx-SiO2 / В.С. Левицкий, А.И. Максимов, В.А. Мошников, Е.И. Теруков // Физика твердого тела. - 2014. - Т. 56. - № 2. - С. 270-275.
2. Preparation of porous yttrium Oxide microparticles by gelation of ammonium alginate in aqueous solution containing yttrium / M. Kawashita, N. Matsui, Zh. Li, T. Miyaza // Ions. J Mater Sci: Mater Med. - 2010. - № 21. - Р. 1837-1843.
3. Оценка морфологии частиц при плазмохимическом синтезе керамических порошков / А.С. Жуков, В.А. Архипов, С.С. Бондарчук, В.Д. Гольдин // Химическая физика. - 2013. - Т. 32. - № 12. - С. 1-6.
4. Evolution of a liquid-drop aerosol cloud in the atmosphere / V.A. Arkhipov, E.A. Kozlov, I.K. Zharova, S.S. Titov, A.S. Usanina // Arabian Journal of Geosciences. - 2016. - V. 9. - № 2. - P. 1-10.
5. Fly ash particles spheroidization using low temperature plasma energy / V.V. Shekhovtsov, O.G. Volokitin, A.A. Kondratyuk, R.E. Vitske // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2016. - № 156. - 012043.
6. Plasma treatment of agglomerating aluminosilicate powders based on coal ash / V.V. Shekhovtsov, G.G. Volokitin, N.K. Skripnikova, О.G. Volokitin, R.E. Gafarov // AIP Conference Proceedings. - 2017. - № 1800. - 020008.
7. Solonenko, O.P. Thermal plasma processes for production of hollow spherical powders: theory and experiment / O.P. Solonenko, I.P. Gulyaev, A.V. Smirnov // Journal of Thermal Science and Technology. - 2011. - V. 6. - № 2. - P. 219-234.
8. Использование низкотемпературной плазмы для получения зольных микросфер / В.В. Шеховцов, В.А. Власов, Г.Г. Волокитин, О.Г. Волокитин // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 9-3. - С. 305-305.
9. Физико-химические процессы получения зольных микросфер с использованием низкотемпературной плазмы / Г.Г. Волокитин, В.В. Шеховцов, Н.К. Скрипникова, О.Г. Волокитин, С. Волланд // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2016. - Т. 56. - № 3. - С. 139-145.
10. Моделирование процесса получения полых частиц кремнезема в плазменном потоке. Часть 1. Динамика движения и нагрева пористых частиц / В.А. Архипов, С.С. Бондарчук, В.В. Шеховцов, О.Г. Волокитин, А.С. Аньшаков, В.И. Кузьмин // Теплофизика и аэромеханика. - 2017.
11. Волков, А.И. Большой химический справочник / А.И. Волков, И.М. Жарский. - Минск : Современная школа, 2005 - 608 с.
12. Gulyaev, I. Experience in plasma production of hollow ceramic microspheres with required wall thickness / I. Gulyaev // Ceramics International. - 2015. - V. 41. - № 1. - P. 101-107.
13. Физическая химия силикатов / А.А. Пащенко [и др.]. ; под ред. А.А. Пащенко. - М. : Высш. шк., 1986. - 368 с.
14. Исследование процессов плавления кварцевого песка с помощью энергии низкотемпературной плазмы / Ю.А. Абзаев, Г.Г. Волокитин, Н.К. Скрипникова, О.Г. Волокитин, В.В. Шеховцов // Стекло и керамика. - 2015. - № 6. - С. 44-46.
Рецензия
Для цитирования:
Шеховцов В.В., Волокитин О.Г., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Аньшаков А.С., Кузьмин В.И. Влияние термической плазмы на образование керамических микросфер. Часть 1. Характер нагрева и испарения. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2017;(5):143-150.
For citation:
Shekhovtsov V.V., Volokitin O.G., Volokitin G.G., Skripnikova N.K., Anshakov A.A., Kuzmin V.I. Thermal Plasma Effect on Ceramic Microsphere Formation. Part 1. Heating and Evaporation. Vestnik of Tomsk state university of architecture and building. 2017;(5):143-150. (In Russ.)
Просмотров: 539
Послать статью по эл. почте 