Трехмерная модель процесса термического разложения полиураната аммония


Авторы

Ким В. В.1, Брендаков В. Н.2*

1. Национальный исследовательский Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, Томская обл., 634050, Россия
2. Северский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ , Северск, Российская Федерация

*e-mail: vnbrendakov@mephi.ru

Аннотация

Описание сложных технологических процессов с помощью математического моделирования является перспективным направлением развития современной науки.
В статье описываются результаты работы по созданию теоретической модели процесса термического разложения полиураната аммония. В созданной модели сделана попытка объединить три разных математических задачи для описания одного процесса денитрации полиураната аммония: течение сплошной вязкой среды внутри аппарата, термодинамический нагрев движущегося слоя химически активного порошка, химическая кинетика реакции термического разложения [1, 2].
Численные исследования, выполненные с помощью построенной математической модели, могут быть применены для увеличения эффективности подобных процессов. Результаты численного решения могут быть использованы при оптимизации существующих аппаратов для термического разложения полиураната аммония, а также при создании новых конструкций подобных аппаратов.
Хорошее совпадение получаемых численных результатов с имеющимися экспериментальными данными говорит об адекватности созданной математической модели.
Ключевые слова: барабанная вращающаяся печь, полиуранат аммония, степень термического разложения, оксид урана, математическая модель, итерационный процесс, численный метод, степень термического разложения.

Ключевые слова:

барабанная вращающаяся печь, полиуранат аммония, степень термического разложения, оксид урана, математическая модель, итерационный процесс, численный метод, степень термического разложения

Библиографический список

  1. Курина И.С., Попова В.В., Румянцев В.Н., Дворяшин А.М. Исследование свойств модифицированных оксидов с аномально повышенной теплопроводностью // Перспективные материалы. 2009. № 3. С. 38–45.
  2. Курина И.С., Серебренникова О.В., Рогов С.С., Казакова А.Ю. Исследование свойств осадков полиураната аммония, порошков и таблеток UO2, полученных по разным технологиям // Атомная энергия. 2011. Т. 110, № 3. C. 141–146.
  3. Пищулин В.П., Брендаков В.Н. Математическая модель процесса термического разложения в барабанной вращающейся печи // Известия Томского политехнического университета. 2005. Т. 308, № 3. С. 106–109.
  4. Жиганов А.Н., Гузеев В.В., Андреев Г.Г. Технология диоксида урана для керамического ядерного топлива. Томск: STT, 2002. 328 с.
  5. Брендаков В.Н., Дементьев Ю.Н., Кладиев С.Н., Пищулин В.П. Технология и оборудование производства оксидов урана // Известия Томского политехнического университета. 2005. Т. 308, № 6. С. 95–98.
  6. Kim V., Shvab A., Brendakov V. Mathematical modeling of the process of decomposition of ammonium polyuranates // AIP Conference Proceedings. 2020. DOI: 10.1063/5.0000851
  7. Пищулин В.П., Алимпиева Е.А., Зарипова Л.Ф., Кропочев Е.В. Разработка технологии получения оксидов урана ядерной чистоты // Известия высших учебных заведений. Физика. 2017. Т. 60, № 11/2. С. 86–91.
  8. Шестак Я. Теория термического анализа: физико-химические свойства твердых неорганических веществ. М.: Мир, 1987. 456 с.
  9. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. учеб. для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1987. 840 с.
  10. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 411 с.
  11. Douglas J, Gunn. J.E. A general formulation of alternating direction implicit methods. Part 1: Parabolic and hyperbolic problems // Numerische Math. 1964. V 6. pp. 428−453.
  12. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 616 с.
  13. Пейре Р., Тейлор Т.Д. Вычислительные методы в задачах механики жидкости. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
  14. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: в 2 т. М.: Мир, 1991. 1056 с.
  15. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал. УРСС, 2003. 784 с.
  16. Lavan Z, Nielsen H., Fejer A.A. Separation and Flow Reversal in Swirling Flows in Circular Ducts // The physics of fluids. 1969. V. 12, № 2. pp. 1747-1757.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025