Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 28(156)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Технологии

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2

Библиографическое описание:
Куренева Н.А., Петрова А.А. ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМА ГЛОБАЛЬНОГО ПОИСКА ДЛЯ АНАЛИЗА КИНЕТИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГИБКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 28(156). URL: https://sibac.info/journal/student/156/223549 (дата обращения: 28.03.2024).

ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМА ГЛОБАЛЬНОГО ПОИСКА ДЛЯ АНАЛИЗА КИНЕТИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГИБКОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Куренева Наталья Алексеевна

студент, Ульяновского государственного Технического университета,

РФ, г. Ульяновск

Петрова Анастасия Александровна

студент, Ульяновского государственного Технического университета,

РФ, г. Ульяновск

Гибкий пенополиуретан (FPUF) - это полимер, синтезируемый из полиолов, изоцианатов и т. д. Он обладает преимуществами низкой плотности, стойкости к старению, легкого формования и хорошей эластичности, поэтому широко используется в мебельных изделиях.

Процесс термического разложения топлива в инертной атмосфере отражает процесс термического разложения топлива при пламенном сгорании. За последние 60 лет были исследованы механизмы термического разложения ФПУФ в инертной атмосфере. Полученные результаты показывают, что ФПУФ представляет собой сложный многостадийный процесс термического разложения в инертной атмосфере. Обычно считается, что большинство изоцианатов, образующихся в процессе разложения FPUF, либо улетучиваются, либо превращаются в производные амина, а затем улетучиваются. Поэтому термическое разложение FPUF упрощается как двухступенчатый непрерывный механизм термического разложения. Первым шагом является разложение уретановых связей с выделением и улетучиванием изоцианатов и аминов, содержащих функциональные группы R-N=C=O, оставляя после себя полиолы в конденсированной фазе. Вторая стадия-улетучивание и разложение полиолов, оставляющих после себя твердые остатки.

Однако некоторые исследования показывают, что в конденсированных продуктах, образующихся при термическом разложении FPUF, имеются производные амина. Роджерс и Олемиллер  исследовали остаток термического разложения FPUF при температуре около 207°C, и результаты показали, что некоторые изоцианаты удерживаются в конденсированной фазе в форме карбодиимида (CD). Chambers et al. полагали, что CD, оставшийся в конденсированной фазе, в конечном итоге полимеризуется в поликарбондиимид (PCD), который разлагается примерно при 600°C. Бильбао и др. сообщается, что изоцианат, образующийся при термическом разложении FPUF, может образовывать CD в конденсированной фазе.

ГА-общий алгоритм решения кинетических параметров. Не только кинетические параметры, но и стехиометрические параметры могут быть рассчитаны методом ГА. ГА, по-видимому, особенно хорошо адаптирована к сложным задачам оптимизации на сильно нелинейных и очень неустойчивых моделях.  Однако его скорость сходимости медленная, и результаты случайны из-за принципа естественного отбора GA. Поэтому некоторые исследователи предложили другие методы повышения точности и эффективности ГА. Например, метод Киссинджера использовался для быстрого нахождения возможных значений кинетических параметров для уменьшения дальности поиска ГА, или гибридная функция комбинировалась с ГА для повышения точности и эффективности вычислений, или ПСО использовался для замены ГА для исследований термического разложения. Хотя эти методы эффективно повышают точность и скорость решения кинетических параметров, все равно требуется много времени, чтобы сходиться, когда объем данных больше или процесс термического разложения сложнее.

GS-это высокоэффективный алгоритм оптимизации , который может эффективно находить глобальный минимум на одноядерном процессоре. Моазами и др. предсказаны кинетические параметры кобальт-кремнеземного катализатора по GS, и результаты показали, что предсказанные значения GS хорошо согласуются с экспериментальными значениями. Но ГС необходимо заранее определить начальное значение расчетных параметров. Слепой выбор начального значения расчетных параметров приведет к большому отклонению в точности расчета. К счастью, метод Киссинджера может быстро обеспечить начальное значение GS для решения точных кинетических параметров термического разложения.

Вывод

Согласно эксперименту ТГ ФПУФ в атмосфере азота были предложены три механизма термического разложения. ГС была предложена для оценки кинетических параметров термического разложения твердого материала в инертной атмосфере. ГС был валидирован с помощью одностадийных и многостадийных механизмов термического разложения, а ГС был применен для анализа механизма термического разложения и кинетического решения ФПУФ. Основные выводы заключались в следующем:

Алгоритм GS превосходит GA, PSO, HPO и HGA в прогнозировании кинетических параметров одноступенчатого и многоступенчатого термического разложения.

Кинетические параметры термического разложения ФПУФ, рассчитанные ГС по механизму 3, могут быть использованы при численном моделировании пожара ФПУФ.

 

Список литературы:

  1. Абрамова, Н. Ю. Зависимость структуры и свойств полиуретановых покрытий от температуры формирования / Н. Ю. Абрамова, Л. А. Сухарева // Лакокрасочные материалы и их применение. 2006. - №8. -С. 8- 11.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.