تحقیق دانشگاهی – آنالیز و مدلسازی انتقال حرارت- قسمت ۲۸

تعیین مرتبه برهمکنش^[۲۶۰]و فاکتور پیش‌نمایی^[۲۶۱]

بعد از آنکه مقادیر انرژی فعالسازی که برای همه‌ی نمونه‌ها بدست آوردیم، پارامترهای آزمایشگاهی و همچنین مقدار E را در معادله (‏۳‑۱۷) جایگزین می‌کنیم؛ به این صورت که به ازای هر نرخ گرمایش و هر میزان W/W₀؛ با جایگذاری انرژی فعالسازی کلی؛ مقدار Ln[A.f(W/W₀)]به ما می‌دهد.
تفاوت مقدار محاسبه شده Ln[A.f(W/W₀)] در این مرحله با Ln[A.f(W/W₀)]_ave در مرحله قبل این است که در هر W/W₀؛ مقداری متوسط برای تمامی نرخ گرمایش‌ها بدست آمده است.
در این مرحله برای محاسبه مرتبه برهمکنش و پارامتر پیش‌نمایی نیاز به تعریف یک مدل سینتیکی مرتبه n برای تجزیه فوم پلی‌یورتان خواهیم داشت؛ که فرض می‌شود تابع f(W/W₀) به شکل زیر باشد[۹۵, ۱۰۰]:

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت ۴۰y.ir مراجعه نمایید.

(‏۳‑۱۸)

W_f: وزن نهایی ذغال
n: مرتبه سینتیکی واکنش
W-W_f: مقدار ماده قابل تجزیه در هر لحظه
میتوان گفت که معادله (‏۳‑۱۸) همان شکل تغییر یافته معادله (‏۳‑۱۴) که براساس تعریف درجه تبدیل به ذغال و معادله (‏۳‑۱۲) بدست آمده است.
معادله بالا یا همان مدل سینتیکی به فرم بالا یا فرمی شبیه به آن؛ که از طریق تئوری فرآیندهایی که در آنها فاز جامد واکنش داده و تبدیل به مقداری مشخص محصولات گازی و محصولات جامد می‌شود ؛ مشتق شده و بدست آمده است.
با ضرب هر دو طرف معادله سینتیکی (‏۳‑۱۸) در A و گرفتن لگاریتم از طرفین معادله خواهیم داشت:

(‏۳‑۱۹)

در صورتیکه مقدار فرض شده و فرم مدل سینتیکی فرض شده f(W/W₀) صحیح باشد در اینصورت نمودار Ln[Af(W/W₀)] در برابر Ln [(W-W_f)/W₀] یک خط صاف باشیب n و عرض از مبدأ Ln A را به می‌دهد.[۱۰۰]
نمودار های بدست آمده برای Ln[Af(W/W₀)] در برابر Ln [(W-W_f)/W₀] برای هر چهار نمونه بصورت زیر خواهد بود:
شکل ‏۳‑۱۲:نمودار Ln[A.f(W/W0)]در برابر Ln [(W-Wf)/W0] برای پلی یورتان خالص
شکل ‏۳‑۱۳: نمودار Ln[A.f(W/W0)]در برابر Ln [(W-Wf)/W0] برای پلی یورتان/نانورس
شکل ‏۳‑۱۴: نمودار Ln[A.f(W/W0)]در برابر Ln [(W-Wf)/W0] برای پلی یورتان/اوره کندانس
شکل ‏۳‑۱۵: نمودار Ln[A.f(W/W0)]در برابر Ln [(W-Wf)/W0] برای پلی یورتان/نانورس/اوره کندانس
در فاصله‌ای که نمودار بصورت خطی^[۲۶۲] عمل می‌کند و نقاط به هم نزدیک‌تر هستند،بر اساس ضریب خطی سازی،شیب و عرض از مبدأ بدست خواهد آمد. انحراف خطیت در مقادیر وزنی بالاتر به دلیل و مرتبط با فرآیند افت وزن زودهنگام است.
براساس نتایج حاصله از شکل ‏۳‑۱۲ تا شکل ‏۳‑۱۵، مقادیر فاکتور پیش‌نمایی و مرتبه برهمکنش در برای هر نمونه بدست آمده است: