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

20871. ФИНАНСОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 5.62 MB
  В условиях рыночной экономики государственные и муниципальные органы выполняют функции регуляторов производства, хозяйствующих субъектов, участников обмена. Для обеспечения своих функций они создают финансовую систему, которая включает три уровня: федеральный, региональный, муниципальный.
20872. Водопостачання, водовідведення та поліпшення якості води 354.5 KB
  Тип основних споруд та установок-освітлювачі зі зваженим осадом (за таблицею 14 ДБН: Рекомендації для попереднього вибору споруд для освітлення і знебарвлення води).
20873. Основи технічної графіки: проеціювання на дві площини 97.5 KB
  Мета уроку: Засвоєння знань про проеціювання центральне паралельне; креслення деталей об'ємної форми та умовні позначення на кресленнях. Формування умінь здійснювати проеціювання на дві взаємно перпендикулярні площини. План вивчення 1 Суть поняття проеціювання.