В работе была предложена модель, описывающая процесс получения стеклянных микросфер в газопламенном реакторе рекуперативного типа. На основе описанной математической модели нагрева и движения частиц в высокотемпературном газовом потоке, учитывающей сопряженный теплообмен между рабочей средой реактора и рекуператором, проведено моделирование и оптимизация соответствующих процессов по геометрическим и режимным параметрам. В качестве оптимизируемой характеристики использовалось время пребывания частиц стекла в реакторе при температуре выше 1400 °С, которое определено на основе данных дифференциальной сканирующей колориметрии.В результате оптимизационных расчетов найдена область параметров реактора (диаметр и высота, расход при-родного газа, расход продуваемого через рекуператор воздуха), а также режимных параметров (диаметр и расход частиц стекла), в которых возможно формирование микросфер. Полученная информация может служить основой для проектирования эффективного газопламенного реактора для получения стеклянных микросфер.
1. Будов, B. B. Полые стеклянные микросферы. Применение, свойства, технология / B. B. Будов // Стекло и керамика. – 1994. – № 7/8. – С. 7–11.
2. Пахарев, А. В. Свойства тампонажного камня, сформированного в условиях скважины Томской области / А. В. Пахарев, К. В. Беляев // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2012. – № 6. – С. 42–44.
3. Иноземцев, А. С. Полые микросферы – эффективный заполнитель для высокопрочных легких бетонов / А. С. Иноземцев, Е. В. Королев // Промышленное и гражданское строительство. – 2013. – № 10. – С. 80–83.
4. Структурообразование в полимерных композиционных материалах с полыми стеклянными микросферами / И. Д. Симонов-Емельянов [и др.] // Пластические массы. – 2012. – № 11. – С. 6–10.
5. Казимиренко, Ю. А. Формирование конструкций плавучих композитных сооружений для перевозки и хране-ния радиоактивных грузов / Ю. А. Казимиренко // Технологический аудит и резервы производства. – 2014. – Т. 6, № 5(20). – С. 7–9.
6. Аппаратурное оформление химической металлизации полых стеклянных микросфер / А. Н. Симбиркина [и др.] // Вопр. проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. – Харьков: ХАИ, 2016. – Вып. 1. – С. 109–122.
7. Многослойные конструкции со сферопластиками для изделий авиационной техники / И. И. Соколов [и др.] // Конструкции из композиционных материалов. – 2014. – № 1 (133). – С. 37–42.
8. German, M. L. Mathematical model for calculating the heat-protection properties of the composite coating “ceramic microspheres–binder” / M. L. German, P. S. Grinchuk // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2002. – Vol. 75, N 6. – P. 1301–1313. https://doi.org/10.1023/a:1022150523156
9. Михатулин, Д. С. Конспект лекций по тепломассообмену / Д. С. Михатулин, А. Ю. Чирков. – Москва: Янус-К, 2008. – 2 ч.
10. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. – 2-е изд. – М.: Энергия, 1977. – 344 с.
11. Практикум по теплопередаче / А. П. Солодов [и др.]; под ред. А. П. Солодова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 296 с.
12. Исаченко, В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипов, А. С. Сукомел. – М.: Энергия, 1981. – 416 с.
13. Einstein, A. Über die von der molekularkinetischen Theorie der ẅarmege for derte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen / A. Einstein // Annalen der Physik. – 1905. – Vol. 322, N 8. – P. 549–560. https://doi.org/10.1002/andp.19053220806
14. Kawasaki, K. Permeation of Helium Gas through Glass / K. Kawasaki, K. Senzaki // Japanese Journal of Applied Physics. – 1962. – Vol. 1, N 4. – P. 223–226. https://doi.org/10.1143/jjap.1.223
