Иссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук.
— Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический
университет, 2014. — 109 с.
Специальность 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы
Научный руководитель: д.т.н., профессор А.И. Цаплин Целью работы является изучение неизотермического течения расплава магния при порционной подаче ТХТ в реактор для магниетермического восстановления губчатого титана с учётом фильтрации расплава через слой ТГ и сопряжённых процессов на проницаемой границе между расплавом и пористым телом, разработка адекватной математической модели тепломассопереноса в реакторе и прогнозирование на этой основе рациональных технологических режимов получения ТГ.
Научная новизна работы:
Впервые изучена динамика неравновесного тепломассопереноса в технологии магниетермического восстановления титана из его тетрахлорида методом математического моделирования; в модели впервые учтены сопряжённые процессы, протекающие в расплаве магния и пористом титане, а также влияние реакций на физико-химическую гидромеханику.
Разработан пакет прикладных программ, адекватно реализующий математическую модель в осесимметричном приближении. На основе вычислительного эксперимента изучены закономерности течения расплава в реакторе для получения губчатого титана.
Проведено многопараметрическое исследование режимов охлаждения реактора при порционной подаче ТХТ, для управления технологическим процессом получена зависимость интенсивности охлаждения реактора от массового расхода ТХТ.
Практическая значимость работы: Проведён вычислительный эксперимент и определены основные закономерности течения расплава в аппарате восстановления, выполнена оценка степени влияния на процесс различных управляющих воздействий, таких как режим подачи ТХТ, расход охлаждающего воздуха, нагрев стенки реактора электронагревателями печи. В динамике изучено перераспределение конвективных потоков расплавленного магния в аппарате. Определён характер вихревой структуры движения металла. Разработаны практические рекомендации по величине расхода охлаждающего воздуха, подаваемого на стенку реторты для отвода избыточного тепла экзотермической реакции. Получен акт о внедрении разработанного программного комплекса в ОАО «Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния». Представленные в диссертационной работе исследования выполнены при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований (проект № 13-08-96004-р_урал_а).
Научный руководитель: д.т.н., профессор А.И. Цаплин Целью работы является изучение неизотермического течения расплава магния при порционной подаче ТХТ в реактор для магниетермического восстановления губчатого титана с учётом фильтрации расплава через слой ТГ и сопряжённых процессов на проницаемой границе между расплавом и пористым телом, разработка адекватной математической модели тепломассопереноса в реакторе и прогнозирование на этой основе рациональных технологических режимов получения ТГ.
Научная новизна работы:
Впервые изучена динамика неравновесного тепломассопереноса в технологии магниетермического восстановления титана из его тетрахлорида методом математического моделирования; в модели впервые учтены сопряжённые процессы, протекающие в расплаве магния и пористом титане, а также влияние реакций на физико-химическую гидромеханику.
Разработан пакет прикладных программ, адекватно реализующий математическую модель в осесимметричном приближении. На основе вычислительного эксперимента изучены закономерности течения расплава в реакторе для получения губчатого титана.
Проведено многопараметрическое исследование режимов охлаждения реактора при порционной подаче ТХТ, для управления технологическим процессом получена зависимость интенсивности охлаждения реактора от массового расхода ТХТ.
Практическая значимость работы: Проведён вычислительный эксперимент и определены основные закономерности течения расплава в аппарате восстановления, выполнена оценка степени влияния на процесс различных управляющих воздействий, таких как режим подачи ТХТ, расход охлаждающего воздуха, нагрев стенки реактора электронагревателями печи. В динамике изучено перераспределение конвективных потоков расплавленного магния в аппарате. Определён характер вихревой структуры движения металла. Разработаны практические рекомендации по величине расхода охлаждающего воздуха, подаваемого на стенку реторты для отвода избыточного тепла экзотермической реакции. Получен акт о внедрении разработанного программного комплекса в ОАО «Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния». Представленные в диссертационной работе исследования выполнены при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований (проект № 13-08-96004-р_урал_а).