3.2. Измерение энерговклада электронного пучка в газ.
Использование замкнутого реактора позволяет по изменению давления легко определить энергию электронного пучка, поглощенную в газе. Изменение давления, регистрируемое датчиком при поглощении электронного пучка, показано на рисунке 10. Изменение давление обусловлено увеличением температуры газа из-за нагрева электронами пучка. Тогда энергия электронного пучка, поглощенная газом, равна:
Q=CV·m·ΔT,
где CV– теплоемкость газа при постоянном объеме,m– масса газа, ΔT– изменение температуры.
Из уравнения состояния идеального газа можно получить, что увеличение температуры равно:
где P0иT0– начальное давление и начальная температура газа соответственно.
Рисунок 10. Изменение давления в замкнутом реакторе при инжекции импульсного электронного пучка, Ar, 295 K.
Измерения энерговклада выполнены на инертном газе, чтобы предотвратить вклад химических превращений под действием электронов пучка в изменение давления.
4. Программа для компьютерного моделирования окисления водорода reactor.
Программа предназначена для моделирования химических превращений различных газовых смесей в замкнутом объеме в двух случаях, при постоянном объеме либо при постоянном давлении. Кинетическую базу химических реакций возможно редактировать.
Допустимые значения начальных температур от 300К до 2000К. Допустимые значения начальных давлений от 1 кПа до 1000 кПа.
4.1. Интерфейс программы
Интерфейс простой, пошаговый.
Шаг 1.Выбор компонентов
Выберите компоненты смеси, которые вы хотите учитывать в расчете.
Шаг 2.Выбор реакций
На основании выбора, сделанного на предыдущем шаге, и кинетической базы химических реакций будет создан список возможных реакций. Выберите реакции, которые вы хотите учитывать в расчете.
Шаг 3.Выбор начальных условий
Выберите начальные условия:
условия расчета (V = const либо P = const),
термодинамические параметры исходной смеси (температура, давление),
параметры расчета (начало расчета, окончание расчета),
исходный состав смеси (пустая строка соответствует отсутствию компонента в начальный момент времени, нормировка необязательна)
Шаг 4.Запуск расчета
Запустите расчет. В процессе расчета возможна его приостановка кнопкой "ПАУЗА" и полная остановка кнопкой "СТОП". В процессе расчета отображается процент выполнения задачи, время (с), шаг (с) и температура (К).
Шаг 5.Завершение расчета. Сохранение результатов
После завершения расчета переход в основное меню осуществляется по нажатию кнопки "OK". Все результаты автоматически сохраняются в файлы:
"results\report.txt" - содержит время индукции, определяемое по максимуму производной температуры от времени, условия расчета, начальные и конечные параметры смеси и список реакций, учитываемых в расчете
"results\gas.txt" - содержит таблицу с параметрами смеси в зависимости от времени, формат таблицы следующий: t- время (c),Namei- мольные доли компонентов,T- температура (K),P- давление (Па)
Помните, что при повторном запуске расчета файлы результатов будут перезаписаны, поэтому для сохранения результатов произведенного расчета скопируйте данные файлы.