WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

занное с двухсторонней подачей газа в камеру (как Накачка газа составляет в расчете на единицу длины через анодную, так и катодную часть), а также переход щели к трехмерной геометрии будут рассмотрены нами в G = 2.4 · V ab1y. (24) следующей работе. Необходимость рассмотрения трехмерной задачи связана с тем, что наиболее простой Приложение с технической точки зрения вариант вывода газа из камеры — через отверстие в боковой стенке. ОсновыОпределение положения точки смены знака ваясь на приведенных выше результатах расчета, можно поперечной скорости на границе струи показать, что такой вариант может привести лишь к уменьшению выхода фуллеренов. Вопрос состоит лишь Применительно к рассматриваемой задаче поток газа в том, насколько значительно это уменьшение.

в камеру из формируемой на выходе камеры струи составляет в расчете на полную длину щели 2R величину Выводы 2.4 · V ab1(R - xT ) · 2R.

1. Принципиальную роль в формировании газодинаТогда баланс газа в анодной части камеры, учитывамической картины в камере играет турбулентная веерющий проточную часть струи с радиусом xFl и область ная струя, формируемая истечением углерода из газопитания зоны замкнутого течения газа у стенок камеры разрядного зазора.

шириной R - xT, имеет вид 2. При умеренной величине прокачки газа в направлении от анода к катоду в анодной (прокачной) части 2n(xT - xFl) = 2.4 · V · 2R ab1(R - xT ), камеры формируется характерная структура потоков газа с обратным током газа вдоль стенок камеры.

где V — скорость истечения газа из кольцевой щели 3. В широком диапазоне скоростей прокачки доля камеры, xFl определяется сохранением потока газа в выносимых из камеры фуллеренов (по отношению к камере количеству произведенных фуллеренов) растет с ростом 2nxFl = Gg = 2R · 2b1V.

Журнал технической физики, 2005, том 75, вып. 24 Н.И. Алексеев, Г.А. Дюжев Отсюда xT, рассчитанный в анодной (прокачной) крайней мере одним монослоем сажевых частиц. Такая части камеры, должен определяться из квадратного оценка дает 2RH уравнения = t rs, dm/dt где H — характерная ширина сажевого слоя на стенках xT - xFl = 0.6 xFl a(R - xT )/b1.

камеры; dm/dt — количество сажи, оседающее в пределах этого слоя в единицу времени; s — плотность Легко показать, что для катодной половины камеры сажи.

Зависимость времени гибели фуллеренов от расстоxT = 0.6 xFl a(R - xT )/b1.

яния до разрядного зазора можно оценить из условия сохранения потока излучения внутри веерного конуса, Взяв полусумму этих значений, легко получить (10).

задаваемого геометрией зазора Существенно, что в ходе решения мы использовали 1/ = rUV /r2 · (1/UV ), формулы (5) и (24) для скорости накачки газа в струю, приближенно справедливые и на начальном участке где отношение реперных значений rUV /UV зависит струи. Если бы мы пытались использовать соотношения лишь от выбранного режима горения дуги.

типа (2) для геометрической формы струи, верные лишь на основном ее участке, положение точки xT было бы определено раз и навсегда геометрическим соотношени- Приложение ем 2.4axT = 2.4a(R - xT ) при любой прокачке газа и Вращательная поправка к поперечной скорости вся содержательная информация была бы потеряна.

веерной струи, связанная с закруткой Как видно из (20), поперечная разность давлений Приложение между осью струи и ее границей никак не связана с закруткой и должна полагаться равной нулю (как и в отГраничные условия к уравнению диффузии сутствии закрутки). Следовательно, система уравнений примеси на границе струи и задание скорости движения и непрерывности не отличается от системы, гибели фуллеренов в результате „засветки“ рассмотренной в [10], 1) Очевидно, что задача о диффузии фуллеренов из u u w2 2u области их рождения x x1 должна ставиться при u + V - =, (25) x z x z x1 < x < R в пределах всей камеры. Однако при этом появляется дополнительная сложность в задании турбуw w uw 2w лентного коэффициента диффузии фуллеренов в предеu + V + =, (26) x z x z лах струи. Поэтому, учитывая линейный характер задачи скорости u, V выражаются через функцию тока и естественное граничное условие nC = 0 на стенках соотношением (11).

камеры (условие „черной стенки“), можно пытаться Решение ищется в [10] в виде задавать nC(x) на границе струи в модельном виде a1 b2 b = Ax +..., w = +...

x1 R - x x x2 xnC = nC(x1), > 1.

x R - xВ нулевом приближении коэффициент A, полученный Потоки F1, F2, F1, F2 в (14) определяются как произ- в [10], имеет вид водные — D · n/dx на внешних границах струи.

A = th, 2) Результаты, касающиеся гибели фуллеренов под воздействием ультрафиолетового излучения, весьма про- где = y/x, тиворечивы. Так, в отличие от [14] эксперименты по b2 = C/ch2.

хранению сажи на свету и в темноте [3] не выявили существенного влияния излучения по крайней мере на Следующее приближение, как нетрудно получить уровне яркости дневного фона (до 1 cD/cm2). В лю- из (26), определится из уравнения бом случае, однако, верхнюю оценку влияния излуa1A - a 1 A - 4a 1A - b2 = · a(3). (27) чения можно сделать следующим образом. Известно, что в оптимальных условиях получения фуллеренов в Так как нас интересует лишь скорость на границе непрокачной камере их процент не превышает 10-12.

струи, где /2 1, поправку a1 можно искать в виде Если предположить, что влияние „засветки“ гибельно разложения для фуллеренов, столь высокий их процент на стенках возможен лишь в том случае, если за характерное время a1 = p + m exp - + n exp -, (28) „засветки“ осевшие на стенки фуллерены заносятся по 2 Журнал технической физики, 2005, том 75, вып. Влияние геометрии разрядной камеры на эффективность дугового способа... аналогичного асимптотике функции A. Подставляя (28) в (27), получаем 4Ca1 = p 1 - exp - + exp -. (29) 2 Первый член разложения в (29) никак не связан с закруткой. Второй член пропорционален моменту количества движения струи, однако локализован в ее осевой части и никак не проявляется на границе струи.

Список литературы [1] Kratschmar W., Lalb L.D., Fostiroupolos K., Huffman D.R. // Nature. 1990. Vol. 347. P. 354–360.

[2] Афанасьев Д.В., Богданов А.А., Дюжев Г.А., Кругликов А.А. // ЖТФ. 1994. Вып. 10. С. 76–84.

[3] Афанасьев Д.В., Богданов А.А., Блинов И.О., Дюжев Г.А. // ЖТФ. 1997. Вып. 2. С. 125–130.

[4] Churilov G., Fedorov A., Taranko V. et al. // Carbon. 2003.

Vol. 41. N 1. P. 173–178.

[5] Churilov G., Novikov P., Taranko V. et al. // Carbon. 2002.

Vol. 40. N 6. P. 891–896.

[6] Афанасьев Д.В., Дюжев Г.А., Каратаев В.И. // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. Вып. 5. С. 35–40.

[7] Алексеев Н.И., Дюжев Г.А. // ЖТФ. 2005. Т. 75. Вып. 11.

С. 000.

[8] Dyuzhev G.A., Basargin I.V., Filippov B.M., Alekseyev N.I.

et al. Int. Appl. Publ. Under PCT. WO 02/096800.

PCT/RU 02/00083.

[9] Алексеев Н.И., Chibante F., Дюжев Г.А. // ЖТФ. 2001. Т. 71.

Вып. 6. С. 122–130.

[10] Лойцянский Л.Г. // Труды ЛПИ. 1953. № 5. С. 5–14.

[11] Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Наука, 1984. 717 с.

[12] Гиневский А.С. Теория турбулентных струй и следов. М.:

Машиностроение, 1969. 299 с.

[13] Дюжев Г.А., Каратаев В.И. // ФТТ. 1995. Т. 36. Вып. 9.

С. 2795–2799.

[14] Tailor R., Parsons J.P., Avent A.G. et al. // Nature. 1991.

Vol. 351. P. 271.

[15] Дюжев Г.А., Ойченко В.М., Фурсей Г.Г. и др. // ЖТФ. 2000.

Т. 70. Вып. 11. С. 118–122.

Журнал технической физики, 2005, том 75, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.