Details

Title: Теоретическое исследование распространения плоского фронта химической реакции в упругом теле: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 15.03.03 «Прикладная механика» ; образовательная программа 15.03.03_03 «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг»
Creators: Рублев Илья Андреевич
Scientific adviser: Фрейдин Александр Борисович
Other creators: Черемская Ирина Александровна; Королёв Игорь Константинович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт прикладной математики и механики
Imprint: Санкт-Петербург, 2021
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: механохимия; фронт химической реакции; нестационарная диффузия; связанные задачи; mechanochemistry; chemical reaction front; non-stationary diffusion; coupled problems
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 15.03.03
Speciality group (FGOS): 150000 - Машиностроение
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2021/vr/vr21-4934
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: ru\spstu\vkr\16396

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В контексте постановки связанной задачи «химия – диффузия – механика» исследовано распространения фронта химической реакции в деформируемом теле. Выделены два этапа реакции: этап первоначальной диффузии до начала реакции и этап распространения фронта реакции после его отщепления от границы тела. В одномерной постановке с использованием Wolfram Mathematica и конечно-элементного пакета ANSYS проведено сравнение результатов, полученных на основе квазистационарной и нестационарной постановок задачи диффузии. Для широкого диапазона величин параметров диффузии, константы скорости реакции и определяемой механическими напряжениями равновесной концентрации диффундирующего компонента проведен анализ влияния параметров на время до начала реакции, распределение диффундирующего компонента по телу и скорость фронта. Показано, что в выбранном диапазоне величин параметров различие скоростей фронта реакции в постановках квазистационарной и нестационарной диффузии может меняться от практически нуля до 30%.

In the context of the formulation of the coupled problem "chemistry – diffusion – mechanics", the propagation of the chemical reaction front in a deformable body is studied. Two stages of the reaction are distinguished: the stage of initial diffusion before the reaction begins and the stage of propagation of the reaction front after its detachment from the body boundary. In the one-dimensional formulation using Wolfram Mathematica and the finite element package ANSYS, the results obtained on the basis of the quasi-stationary and non-stationary statements of the diffusion problem are compared. For a wide range of values of the diffusion parameters, the reaction rate constant, and the equilibrium concentration of the diffusing component determined by mechanical stresses, the influence of the parameters on the time before the reaction, the distribution of the diffusing component over the body, and the front velocity is analyzed. It is shown that in the selected range of parameter values, the difference in the reaction front velocities in the quasi-stationary and non-stationary diffusion formulations can vary from almost zero to 30%.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read
External organizations N2 All Read
External organizations N1 All
Internet Authorized users SPbPU Read
Internet Authorized users (not from SPbPU, N2) Read
Internet Authorized users (not from SPbPU, N1)
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 1
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics