19950

Связи между параметрами переноса и влияние на них дополнительных гипотез

Лекция

Физика

Рассмотреть связи между параметрами переноса и влияние на них дополнительных гипотез. Представить методику определения предэкпонентных членов коэффициентов диффузии. Обосновать желание использовать дополнительные экспериментальные материалы по выходу ГПД в низкотемпературной области. Предложить модель для описания выхода ГПД при низкой температуре. Поставить и решить соответствующую задачу. Сопоставить расчет с экспериментом.

Русский

2013-08-13

57.09 KB

0 чел.

Конспект занятия 22.

Цель.

Рассмотреть  связи между параметрами переноса и влияние на них дополнительных гипотез. Представить методику определения  предэкпонентных членов коэффициентов диффузии. Обосновать желание использовать дополнительные экспериментальные материалы по выходу ГПД в низкотемпературной области. Предложить модель для описания выхода ГПД при низкой температуре. Поставить и решить соответствующую задачу. Сопоставить расчет с экспериментом.

План.

1. Связи между параметрами переноса и влияние на них дополнительных гипотез.

2. Методика определения  предэкпонентных членов коэффициентов диффузии.

3. Модель для описания выхода ГПД при низкой температуре. Сопоставление расчета с экспериментом.

Предположим теперь, что DLf0 = DLс0 и после подстановки конкретных значений в систему уравнений (28), (29) получим следующее уравнение:

                                                       (30)

Соотношение (30) необходимо рассмотреть при дополнительных условиях:

ξf , ξc ≤ 1,                                                                      (31)

103 ≤  mf ,  mc  ≤  106                                                       (32)

Случай ξf = ξc , mf = mc  противоречит физическому смыслу, т.к. не выполняется соотношение (31) при соблюдении условия (32).

Рассмотрим случай mf = mc , тогда уравнение (30)  имеет вид:

                                                          (33)

    

На графике рис. 5 представлена зависимость ξc = Y от ξf = X   при различных значениях m. Из графика видно, что значительные изменения m приводят к весьма малым изменениям в зависимости ξc от ξf  .

Основной вывод из представленных расчетов сводится к тому, что значительное различие  множителей перед экспонентами в коэффициентах зернограничной и объёмной диффузии (три порядка) весьма слабо влияют на доли границ зерен, участвующие в диффузии по границам.

В большей степени нас интересуют практические приложения параметров переноса отечественного ядерного топлива, поэтому при выборе коэффициентов желательно иметь максимально возможное количество экспериментальных фактов по выходу ГПД из образца типа с.

 

В работе [37] представлены экспериментальные данные по исследованию выхода ГПД из образца типа с при температуре 723 К. Выход ГПД изучался в экспериментальном канале ИРТ-МИФИ на установках типа Каприз-ВТ и на той же измерительной аппаратуре, которая использовалась при получении рассматриваемых в дипломе экспериментальных данных при высоких температурах.

Обработка экспериментальных данных работы [37] по эмпирическому уравнению:

F = (0, 310e - 6)*((λ)**(- 0, 5684))                                 (34),

показывает, что зависимость выхода ГПД от постоянной распада близка к степени (- 0,5). Такой показатель степени характерен для механизма одностадийной диффузии. Низкий температурный уровень проведенного эксперимента исключает влияние объемного коэффициента диффузии - он слишком мал, однако, возможна следующая модель выхода ГПД при низких температурах [32]:

1. Основным механизмом переноса ГПД при низких температурах является зернограничная диффузия атомов, вышедших на эти границы посредством “ядер отдачи” (кинетика и выбивания).

2. Выход ГПД из зерен в межзеренное пространство посредством объёмной диффузии пренебрежимо мал.

3. ГПД в межзеренном пространстве могут захватываться дефектами структуры (ловушками) и высвобождаться из них.

Система дифференциальных уравнений описывающих этот процесс имеет следующий вид:

                         (35)

                                                                (36)

Для стационарного случая система имеет вид:

                                   (37)

                                                                (38)

                  p = Vgb / V= ε / ( 1- ε)

При  граничных  условиях:

C = 0  при r = R

 при r = 0

Относительный выход ГПД с внешней поверхности образца равен:

                                           (39)

В этом уравнении:

ε - пористость

g - коэффициент захвата в ловушки

γ - коэффициент высвобождения из ловушек.

Обработка экспериментальных результатов [37] по уравнению (39) показала:

- γg значительно больше λ, но значительно меньше g.

- единицей под корнем можно пренебречь.

- обработку экспериментальных результатов можно проводить по уравнению:

                                                     (40)

    


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11079. Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами 29.54 KB
  Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами Регионы техносферы и природные зоны примыкающие к очагам техносферы постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое кол
11080. Воздействие вредных веществ на человека и среду обитания 32.39 KB
  Воздействие вредных веществ на человека и среду обитания Для создания нормальных условий труда необходимо обеспечить не только комфортные метеорологические условия но и необходимую чистоту воздуха. Вследствие производственной деятельности в воздушную среду пом
11081. Общая классификация чрезвычайных ситуация. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера, классификация 24.79 KB
  Общая классификация чрезвычайных ситуация. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера классификация Всю совокупность возможных чрезвычайных ситуаций целесообразно первоначально разделить на конфликтные и бесконфликтные. К конфликтным пр...
11082. Геофизические и геологические чрезвычайные ситуации 18.25 KB
  Геофизические и геологические чрезвычайные ситуации Землетрясения Это подземные толчки и колебания поверхности Земли вызванные естественными причинами главным образом тектоническими процессами или иногда искусственными процессами взрывы заполнение водохра
11083. Метеорологические и агрометеорологические чрезвычайные ситуации 155.5 KB
  Метеорологические и агрометеорологические чрезвычайные ситуации Опасное метеорологическое явление – это природное явление возникающее в атмосфере под действием различных природных факторов или их совокупности могущее оказать поражающее воздействие на людей орга
11084. Морские гидрологические, гидрологические и гидрогеологические чрезвычайные ситуации 18.85 KB
  Морские гидрологические гидрологические и гидрогеологические чрезвычайные ситуации Морские гидрологические опасные явления Тропический циклон циклон образовавшийся в тропических широтах атмосферный вихрь с пониженным атмосферным давлением в центре. В отличи...
11085. Природные пожары. Поражения сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями 23.19 KB
  Природные пожары. Поражения сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями Природные пожары. Природные пожары: лесные пожары; пожары степных и хлебных массивов; торфяные пожары; подземные пожары горючих ископаемых. Лесные пожары опасны ...
11086. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера, классификация. Пожары, взрывы на объектах экономики. Способы прекращения огня 23.35 KB
  Общая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера классификация. Пожары взрывы на объектах экономики. Способы прекращения огня. Чрезвычайные ситуации техногенного характера Техногенные чрезвычайные ситуации связаны с производственной деятельн...
11087. Чрезвычайные ситуации на транспорте 28.73 KB
  Чрезвычайные ситуации на транспорте Особенности аварий на транспорте Значительное число техногенных катастроф происходит на транспорте. Транспорт является важнейшим связующим звеном частей любой страны звеном современного многоотраслевого хозяйства. Транспо...