Математические модели для проектирования композиционных материалов с барьерными свойствами. Статья 2. Модели процессов массопереноса в полимерных защитных материалах
Аннотация
Теоретические и экспериментальные результаты, полученные нами, совокупность литературных данных показали, что исследованные диффузионные системы по основным (доминирующим) процессам можно разделить на пять групп. В каждой группе по степени усложнения следует различать процессы в однослойных, поверхностно модифицированных и многослойных материалах. Все процессы характеризуются своими изменяющимися во времени концентрационными полями в материалах и видом выходных (кинетических) кривых, отражающих накопление диффузанта за материалами, т.е. каждой системе соответствует своя физическая модель процесса с характерными для нее параметрами и их численными значениями, а также соответствующая ей математическая модель. Всего выделено двадцать вариантов физических моделей процессов переноса при воздействии на материалы жидких токсичных и агрессивных сред. Для того, чтобы выделить конкретные диффузионные системы и идентифицировать их с той или иной математической моделью, разработаны тринадцать критериев. Все они отражают выявленные особенности процессов в материалах. На основании предложенных физических и математических моделей сформировано ядро расчетной системы для прогнозирования защитных свойств материалов средств индивидуальной защиты и конструирования защитных систем.
Литература
Gorelenkov, V.K. (2019). Mathematical models for the design of composite materials with barrier properties, Khimicheskaya Bezopasnost’ = Chemical Safety Science, 3(2), 20–36. https://doi.org/10.25514/CHS.2019.2.16011.
Barrer, R.M. (1949). Transient flow of gases in sorbents providing uniform capillary networks of molecular dimensions. Trans. Faraday Soc. 45, 358. https://doi.org/10.1039/TF9494500358.
Crank, J. (1956). The Mathematic of Diffusion. Oxford: Clarendon Press.
Hwang, S.T. & Kammermeyer, K. (1975). Membranes in Separation Techniques of Chemistry. N.Y.: Wiley Interscience.
Sherwood, T.K., Pigford, R.L., & Wilke, C.R. (1987). Mass transfer. N.Y.: McGraw-Hill Inc., 1975.
Chalykh, A.E. (1987). Diffusion in polymer systems. М.: Khimiya (in Russ.).
Kartashov, E.M. (1985). Analytical methods in the theory of thermal conductivity of solids. Manual. 2 Ed. М.: Vysshaya shkola (in Russ.).
Rudobashta, S.P. & Kartashov, E.M. (1993). Diffusion in chemical engineering processes. М.: Khimiya (in Russ.).
Astarita, G. (1967). Mass transfer with chemical reaction. Amsterdam, London: Elsevier.
Moiseev, Yu.V. & Zaikov, G.E. (1979). Chemical stability of polymers in aggressive media. М.: Khimiya (in Russ.).
Kartashov, E.M. (2001). Analytical methods in the theory of thermal conductivity of solids. М.: Vysshaya shkola (in Russ.).
Rudobashta, S.P. & Kartashov, E.M. (2010). Diffusion in chemical engineering processes. М.: Kolos (in Russ.).
Manin, V.N. & Gromov, A.H. (1980). Physico-chemical resistance of polymeric materials under operating conditions. L.: Khimiya (in Russ.).
Nikolaev, N.I. (1980). Diffusion in membranes. М.: Khimiya (in Russ.).
Reitlinger, S.A. (1974). Permeability of polymeric materials. М.: Khimiya, (in Russ.).
Copyright (c) 2021 В.К. Гореленков, Д.А. Мельников
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
