Développement et application de modèles mathématiques à la production de nanopoudres par plasma

数学模型的开发和应用以及等离子体纳米粒子的生产

• 批准号: 37719-2008
• 负责人: Proulx, Pierre
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2011-01-01 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=474785
• 关键词: veloppement; et; application; de; mod

Des travaux récents effectués dans nos laboratoires de Sherbrooke, à l'EMPA de Thule en Suisse, à Tsukuba et à Sendai au Japon, ont démontré qu'on pouvait combiner les travaux expérimentaux à l'échelle du laboratoire ou du pilote, avec la modélisation mathématique pour aider à la conception de procédés de fabrication de nanopoudres par plasma inductif. Nous avons notamment démontré que l'expérience et le jugement de l'ingénieur combiné à l'utilisation de modèles mathématiques dans le développement de réacteurs de production de nanopoudres permettait de configurer les réacteurs en fonction de la morphologie voulue. Les projets qui seront appuyés par la présente demande sont à la pointe de la technologie actuelle des plasmas thermiques. Nos modèles des réacteurs plasmas, en particulier ceux qui visent la production de nanoparticules, sont parmi les plus complets et les plus versatiles que l'on puisse trouver dans la littérature scientifique récente. Nous visons à les développer au cours des 5 prochaines années afin d'en faire des outils de conception de réacteurs plasmas qui pourront servir à choisir les morphologies des poudres nanométriques, que ce soient des nanoalliages, des métaux, ou des oxydes. L'utilisation de plasmas inductifs supersoniques sera au coeur de ces travaux, nous mettons actuellement au point les modèles mathématiques qui en seront une des bases. Afin de permettre une plus grande flexibilité d'application de ces modèles, nous développons les calculs des propriétés thermodynamiques et de transport sous des conditions d'opération typique des applications industrielles, en incluant les déséquilibres chimiques et thermodynamiques souvent présents. Ces modèles permettront de mieux comprendre la relation complexe entre le mélange macroscopique, le mélange microscopique, et la taille des nanoparticules produites. De plus, dans le cadre de la présente demande, nous mettrons à la disposition de la communauté scientifique nos modèles qui seront développés dans un environnement de logiciel ouvert.

舍布鲁克、瑞士 Thule 的 EMPA、筑波和日本仙台实验室的最新成果，将实验室或飞行员的实验成果与模型化结合在一起 数学有助于等离子体感应纳米粒子制造过程的概念。我们将数学模型的应用与纳米粒子生产反应器的开发相结合，将其经验和判断结合起来，以实现形态学功能的反应器配置。目前的项目需要等离子热能技术实际应用。等离子体反应器的模型，特别是纳米粒子生产的过程，是近年科学文献中的一个完整的和多功能的。我们对等离子体反应器概念的 5 个过程进行了开发，以选择纳米颗粒的形态、纳米合金、金属或氧化物的形态。使用等离子体感应超音速在这些工作中的核心，我们可以在基础上的数学模型上进行操作。除了模型应用的巨大灵活性之外，我们还开发了热力学特性计算和工业应用典型操作条件的传输，包括化学和热力学解决方案。该模型包含宏观混合、微观混合以及纳米颗粒产品尾部的复杂关系。此外，在当前需求的核心部分，我们还关注科学共同体的配置，这些模式将在逻辑环境中得到发展。