تحقیق – آنالیز و مدلسازی انتقال حرارت- قسمت ۲۳

تحقیق – 
آنالیز و مدلسازی انتقال حرارت- قسمت ۲۳

همانطور که گفته شد، یکی از راه‌های توصیف پایداری حرارتی در مواد کامپوزیت استفاده از آنالیز TGA است؛ از این آزمون جهت بدست آوردن پارامترهای سینتیکی مانند انرژی‌های اکتیواسیون، پارامترهای آرنیوسی متناوب[۲۴۸]، نرخ تجزیه[۲۴۹] و در برخی موارد به واکنش تجزیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از این اطلاعات و داده‌های بدست آمده میتوان برای پیش‌بینی پروفایل‌های دمایی در جهت ضخامت قطعه در مجاورت آتش؛توسط مدل‌های حرارتی؛ استفاده کرد.[۹۴]
همانطور که گفته شد واکنش پیرولیز در این پروژه تحت اتمسفر نیتروژن انجام می‌شود.
رفتار تجزیه تحت اتمسفر هوا متفاوت با رفتار همان ماده تحت شرایط و اتمسفر نیتروژن خواهد بود. تحت اتمسفر هوا واکنش‌های اکسیداسیون نیز اتفاق می‌افتد. این امر بدان معناست که مکانیسم تجزیه با هم متفاوت بوده و خواص و ویژگی‌های سینتیکی حاکم بر واکنش بصورت بالقوه با هم متفاوت است.[۹۵]
روش‌های اندازه‌گیری‌ براساس آنالیز حرارتی[۲۵۰]؛ گرماوزن سنجی[۲۵۱] و کالریمتری تفاضلی روبشی[۲۵۲]؛ از روش‌های سریع و دقیقی هستند که براساس آنها میتوان سینتیک‌های تخریب و دیگر واکنش‌ها را تعیین کرد.
این امر بوسیله تبدیل داده‌هاو نمودارهای حاصله از آزمون‌های فوق به پارامترهای سینتیکی، انرژی فعالسازی، مرتبه واکنش، ثابت سرعت و فاکتور پیش نمایی براساس قوانین سینتیک‌های کلاسیک انجام می‌پذیرد.[۹۶]
مدل ریاضی که برای توصیف سینتیک‌های سیستم تحت تغییرات شیمیایی بصورت معمول و تجزیه مواد جامد بر اساس سینتیک تک مرحله‌ای بکار برده می‌شود بوسیله معادله زیر نشان داده می‌شود[۹۷, ۹۸]:

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  pipaf.ir  مراجعه نمایید.

(‏۳‑۹)

با تخریب پلیمر که معمولا بوسیله تخریب و واکنش زنجیره‌ها اتفاق میفتد؛ f(α)؛ نشان‌دهنده نتیجه مستقیم و خالص یکسری مراحل جزئی است که هر کدام انرژی فعالسازی منحصر به فرد خود را دارا می‌باشد که هر کدام وابسته به میزان تغییر دما و پاسخ تغییرات دمایی می‌باشند.
در برخی مقالات به f(α)، مدل واکنش یا مدل سینتیکی گفته می‌شود. مدل واکنش می‌تواند فرم‌های مختلفی را داشته باشد.[۹۸]
تغییرات ثابت سرعت[۲۵۳] (k) با دمای مطلق براساس معادله آرنیوس تغییر می‌کند. این مدل بصورت کلی برای گزارش وابستگی دمایی ثابت سرعت واکنش بکار می‌رود:

(‏۳‑۱۰)

 

(‏۳‑۱۱)

و درجه تبدیل به ذغال برابر خواهد بود با:

مدیر سایت