Труды КНЦ вып.38 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 4/2016(38))

Материал и методика исследований Печь ограниченного объема — общераспространенный тип электротермического атомизатора, работает в инертной атмосфере. Задача печи заключается в быстром нагреве до определенной температуры (от 20 до 3000 °С) за несколько секунд. Методика исследований заключается в моделировании процессов нагрева графитового атомизатора в программном комплексе Ansys Fluent. Модель в программном комплексе Ansys Fluent состоит из следующих компонентов: системы уравнений, расчетной геометрии, начальных, граничных и объемных условий. 1. Система уравнений — это уравнения, описывающие процесс нагрева графитового атомизатора. Закон Фурье — основной закон теплопроводности. Закон Навье — Стокса является законом, состоящим из дифференциальных уравнений в частных производных, необходим для описания движения жидкости или газа, особенно для моделирования процессов, происходящих в природе. Количественную оценку теплового действия электрического тока дает закон Джоуля — Ленца. Уравнение турбулентности позволяет определить характер течения. 2. Расчетная геометрия — геометрия объекта, для которого будут производиться расчеты. 3. Начальные условия — распределение параметров в объекте в начальный момент времени, например, температура, давление. 4. Граничные условия — условия на границе тела и окружающей среды, необходимые для определения взаимодействия друг с другом. 5. Объемные условия — условия, определяющие физические свойства материала (объема). Построение геометрии модели происходит в программе GAMBIT. На рис. 1 показана полная сборка атомизатора. Рис. 1. Трехмерная модель атомизатора в программном обеспечении GAMBIT Объемные условия для аргона и пирографита взяты из справочника В. Н. Зубарева, А. Д. Козлова. 176