Моделирование формирования кластерных групп углерода в плазме электродугового разряда

Бесплатный доступ

Проблема моделирования сложных ресурсоемких процессов плазменного синтеза углеродных наноструктур (УНС) на базе математических и численных методов решения, ориентированных на использование параллельных и распределенных вычислений для обработки больших объемов данных, позволяющих исследовать связи и характеристики процессов для получения эффективного, экономически целесообразного метода синтеза УНС (фуллеренов, нанотрубок), является актуальной теоретической и практической проблемой. В данной статье рассматривается задача математического моделирования движения и взаимодействия заряженных частиц в многокомпонентной плазме на основе уравнения Больцмана применительно для синтеза УНС методом термической возгонки графита. Представлен вывод интеграла столкновений позволяющий выполнять численное решение системы уравнений Больцмана - Максвелла применительно к электродуговому синтезу УНС. Высокий порядок частиц и количество их взаимодействий участвующих одновременно в процессе синтеза УНС требует значительных затрат машинных ресурсов и времени для выполнения численных расчетов по построенной модели...

Еще

Углеродные наноструктуры, плазма, уравнение больцмана, кластеры углерода, численное решение

Короткий адрес: https://readera.ru/140238549

IDR: 140238549   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2018-2-108-113

Список литературы Моделирование формирования кластерных групп углерода в плазме электродугового разряда

  • Ершова О.В. Ивановский С.К., Чупрова Л.В., Бахаева А.Н. Современные композиционные материалы на основе полимерной матрицы//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 4(1). С. 14-18.
  • Амиров Р.Х., Исакаев Э.Х., Шавелкина М.Б., Шаталова Т.Б. Синтез углеродных нанотрубок в плазмоструйном реакторе в присутствии катализаторов//Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 3. С. 217-223.
  • Дутлов А.Е., Некрасов В.М., Сергеев А.Г., Бубнов В.П. и др. Электродуговой синтез сажи с высоким содержанием высших фуллеренов в «параллельной дуге»//Журнал технической физики. 2016. Т. 86.№ 12. С. 99-103.
  • Морозов И.В. Моделирование кластерной наноплазмы методом МД//Наноструктуры. Математическая физика и моделирование. 2011. Т. 5. № 1-2. С. 39-56.
  • Галкин В.А. Анализ математических моделей: системы законов сохранения, уравнения Больцмана и Смолуховского. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 408 с.
  • Abramov G.V., Gavrilov A.N. The application of the large particles method of numerical modeling of the process of carbonic nanostructures synthesis in plasma//IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. 2018. № 973. Р. 012-022. 10.1088/1742-6596/973/1/012022 DOI: 10.1088/1742–6596/973/1/012022
  • Abramov G.V., Gavrilov A.N., Tolstova I.S., Ivashin A.L. Formation of clusters of carbon structures in plasma under thermal destruction of graphite//Nanotechnologies in Russia. March. 2017. V. 12. № 3. Р. 139-146 DOI: 10.1134/S1995078017020021
  • Decyk V.K., Singh T.V. Particle-in-cell algorithms for emerging computer architectures//Computer Physics Communications. 2014. V. 185. № 3. P. 708-719.
  • GPGPU.RU Использование видеокарт для вычислений. URL: http://www.gpgpu.ru.
  • Cook S. CUDA programming. A Developer’s Guide to Parallel Computing with GPUs//Morgan Kaufmann. 2013. 576 p.
Еще
Статья научная