Computer simulation of hydrogen thermal desorption by ODE-approximation

Zaika, Yu. V.; Kostikova, E. K.

doi:10.1016/j.ijhydene.2016.10.104

Cited by 23 publications

(15 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Некоторые аспекты водород-ного материаловедения, связанные с темати-кой данной статьи, исследованы в [6-9, 13, 21, 26, 30]. Работа является непосредственным продолжением [19,[27][28][29].…”

Section: Introductionunclassified

“…Работы [6,13,21,27] посвящены пробле-ме интерпретации ТДС-пиков. Анализ причин различных всплесков термодесорбции принци-пиально важен при выборе реакторных кон-струкционных материалов, контактирующих с изотопами водорода.…”

Section: Introductionunclassified

“…Разнооб-разие причин этим не исчерпывается. В [27] показано, что к появлению пика десорбции мо-гут приводить и определенные сочетания ско-ростей поверхностных и диффузионных про-цессов. Таким образом, проблема интерпрета-ции ТДС-спектра усложняется.…”

Section: Introductionunclassified

“…Данная работа, являясь продолжением [27], использует ту же математическую модель. По-этому авторы будут стремиться к более сжа-тому изложению вопросов, подробнее осве-щенных в [27].…”

Section: Introductionunclassified

“…По-этому авторы будут стремиться к более сжа-тому изложению вопросов, подробнее осве-щенных в [27]. Основным результатом настоя-щей статьи является метод параметрической идентификации по экспериментальным дан-ным.…”

Section: Introductionunclassified

See 4 more Smart Citations

Inverse Problem of Identification of Hydrogen Thermodesorption Spectra

Заика

Kostikova

Zaika

2017

Proceedings of KarRC of RAS

View full text Add to dashboard Cite

Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН, Петрозаводск В рамках технологических задач водородного материаловедения (включая про-ект ITER) ведется интенсивный поиск различных по назначению конструк-ционных материалов с заданными пределами водородопроницаемости. Одним из экспериментальных методов является термодесорбционная спектрометрия (ТДС). Образец, насыщенный водородом, дегазируется в условиях вакуумиро-вания и монотонного нагрева. С помощью масс-спектрометра регистрируется десорбционный поток, позволяющий судить о характере взаимодействия изото-пов водорода с твердым телом. В статье представлены распределенная краевая задача термодесорбции с динамическими граничными условиями и численный метод моделирования ТДС-спектра, требующий лишь интегрирования нели-нейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) невысо-кого порядка (по сравнению, например, с методом прямых). Предложен метод оценки коэффициентов растворения и десорбции в условиях реального дина-мического взаимодействия поверхностных и диффузионных процессов, без ис-кусственного разделения исследований на режимы лимитирования диффузией (DLR) и поверхностных реакций (SLR).К л ю ч е в ы е c л о в а: водородопроницаемость; поверхностные процессы; тер-модесорбция; динамические граничные условия; параметрическая идентифи-кация; численное моделирование. Yu. V. Zaika, E. K. Kostikova. INVERSE PROBLEM OF IDENTIFICATION OF HYDROGEN THERMODESORPTION SPECTRAOne of the technological challenges for hydrogen materials science (including the ITER project) is the currently active search for structural materials with various potential applications that will have predetermined limits of hydrogen permeability. One of the experimental methods is thermal desorption spectrometry (TDS). A hydrogen-saturated sample is degassed under vacuum and monotone heating. The desorption flux is measured by mass spectrometer to determine the character of interactions of hydrogen isotopes with the solid. The paper presents a distributed boundary-value problem of thermal desorption with dynamical boundary conditions and a numerical method for TDS spectrum simulation, where only integration of a nonlinear system of low order (compared with, e. g., the method of lines) ordinary differential equations (ODE) is required. A method for estimating dissolution and desorption coefficients in a real dynamic interaction of surface and diffusion processes without the artificial division of studies into diffusion limited regime (DLR) and surface limited regime (SLR) is suggested. This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (project № 15-01-00744).K e y w o r d s: hydrogen permeability; surface processes; thermal desorption; dynamical boundary conditions; parameter identification; numerical simulation. 31

show abstract

Section: Introductionunclassified