Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

На рис. 2а представлены зависимости поглощения гелия алюмосиликатными микросферами, полученные как в ходе эксперимента, так и рассчитанные по представленной выше математической модели. При этом коэффициент проницаемости стенок алюмосиликатных микросфер по гелию составил Cm = 3 ,1 1 0 27 м о л ь /(м сП а ). На рис. 2б представлены аналогичные зависимости, полученные при поглощении водорода. Установлено, что коэффициент проницаемости стенок алюмосиликатных микросфер по водороду равен Cm= 6 ,2 -10-30 м о л ь /(м сП а ). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 170-175. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 170-175. Экспериментальные данные ——-Результаты математического моделирования -------Экспериментальные данные ——- Результаты математического моделирования Рис. 2. Сравнение временных зависимостей давления, реализующегося в системе Максимальное отличие в значениях давления, определенных как в эксперименте, так и в результате математического моделирования, не превышает 5 %. Данный факт подтверждает корректность выбранной математической модели и полученных значений коэффициентов проницаемости стенок по различным газам. С равнение результатов матем атического м оделирования и литературны х данны х Составлена сводная табл. 2, в которой представлены полученные значения коэффициента проницаемости стенок по гелию и водороду в сравнении с имеющимися литературными данными. Из таблицы видно, что имеются существенные отличия в показателях степени коэффициентов проницаемости стенок микросфер, полученных в данной работе и литературных источников. Это можно объяснить тем, что коэффициенты проницаемости стенок микросфер по гелию и водороду определялись для разных стеклошариков и при различных технологических режимах. По результатам экспериментов, можно судить, что алюмосиликатные микросферы обладают большей проницаемостью по гелию в сравнении с водородом . В работе [8] данный факт обусловливается тем, что скорость диффузии атомов гелия протекает до 65 % быстрее в отличие от водорода. Помимо прочего, продвижение диффундирующих атомов водорода может задерживаться в результате химических сил связывания и электрического взаимодействия при проникновении через силикатную среду. Также данное обстоятельство авторы работы [5] объясняют тем, что водород образует временные связи с ионами кислорода, более устойчивые, чем связи, которые может образовывать гелий. Таблица 2 Оценка коэффициента проницаемости стенок микросфер по гелию и водороду Наименование газа Коэффициент проницаемости стенок микросфер, моль/(мс-Па) Экспериментальные данные Литературные данные Гелий (Не) 3,1-10-27 3,2-10-23 [7] Водород (Н 2 ) 6,2-10-30 4,5 10-20 (D 2 ) [3] 3,710-20 (TD) [3] 2,6-10-20 (T 2 ) [3] © Калачева М. Ф., Постников А. Ю., Царев М. В., Забавин Е. В., Царева И. А., Сисяев А. В., Симанов В. А., Половинкин П. Е., Мокрушин В. В., Забродина О. Ю., Селезнева А. Д., Склярова Н. А., 2023 173