Вісники НТУ "ХПІ"

Обсуждаются возможности применения различных математических формулировок для моделирования осесимметрично теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива. Показано, что применение уравнения теплопроводности, записанного относительно температуры, может вносить погрешности, связанные с неопределенностью исходных данных о производной температурной зависимости коэффициента теплопроводности, которая доступна исключительно в табулированной форме для значений температуры, разделенных достаточно большим шагом. Это обстоятельство является существенным для моделирования осесимметричной теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива, поскольку его теплопроводность существенно зависит от температуры, уменьшаясь в 2,5 раза при изменении температуры от 323 K до 1073 K. Показано, что для изучения осесимметричной теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива наибольший интерес представляет смешанная математическая формулировка задачи теплопроводности относительно полей температуры и вектора теплового потока, поскольку соответствующие дифференциальные уравнения не содержат производной температурной зависимости коэффициента теплопроводности. При этом погрешности, вносимые аппроксимацией значений коэффициента теплопроводности по имеющимся табличным данным, будут ограничены погрешностью аппроксимации значений коэффициента теплопроводности, которая легко контролируется по имеющимся табличным данным о значениях коэффициента теплопроводности. Для решения задачи теплопроводности, формулированной в смешанной форме относительно полей температуры и вектора теплового потока, предлагается использовать метод полу-дискретизации, который сводит рассматриваемую задачу к определению временных зависимостей искомых величин в отдельных точках исследуемой области компактного изделия керамического ядерного топлива. Для этого предлагается конечно-разностными формулами заменять производные только по пространственным координатам, что позволит получить обыкновенные дифференциальные уравнения с начальными условиями для определения узловых значений искомых величин).

Рассмотрено применение метода Мерсона для численного интегрирования системы обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих процесс самовоспламенения воздушной смеси пылевидного топлива, движущейся в цилиндрическом канале. Показано, что за счет автоматического выбора шага интегрирования метод Мерсона позволяет исследовать процессы практически скачкообразных изменений температуры пылевоздушной смеси и концентрации топлива в ней, характерных для самовоспламенения.

Вісники НТУ "ХПІ"

Переглянути

Фільтри

Налаштування

Сортувати за

Результатів на сторінку

Результати пошуку