Изготовление кварцевых полых волокон: решение задачи устойчивости вытяжки капилляров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Решение задачи стабильности процесса изготовления (“вытяжки”) микроструктурированных оптических волокон (“дырчатых волокон”) имеет важнейшее значение для определения эффективных технологических режимов производства. В данном исследовании использована предложенная авторами модифицированная модель вытяжки капилляров, учитывающая инерционные, вязкостные силы и силы поверхностного натяжения, а также все виды теплообмена. На основании линейной теории устойчивости определены области стабильности процесса вытяжки капилляров. При исследовании было оценено влияние кратности вытяжки и сил инерции (числа Рейнольдса) на устойчивость рассматриваемого процесса. Показано существование оптимальных параметров нагревательного элемента: распределение температуры по поверхности печи и радиуса печи, при которых значительно (в несколько раз) увеличивается устойчивость процесса вытяжки кварцевых труб.

Об авторах

В. П. Первадчук

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: al_derevyankina@mail.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп., 29

Д. Б. Владимирова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: al_derevyankina@mail.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп., 29

А. Л. Деревянкина

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: al_derevyankina@mail.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп., 29

Список литературы

  1. Pendão C., Silva I. // Sensors. 2022. V. 22. P. 7554. https://doi.org/10.3390/s22197554
  2. Lin W., Zhang C., Li L., Liang S. // In Proceedings of the 2012 Symposium on Photonics and Optoelectronics. Shanghai. China. 21–23 May 2012. P. 1.
  3. Krohn D.A., MacDougall T., Mendez A. Fiber Optic Sensors: Fundamentals and Applications. Spie Press. Bellingham. WA. 2014.
  4. Xiao F., Chen G.S., Hulsey J.L. // Sensors. 2017. V. 17. P. 2390. https://doi.org/10.3390/s17102390
  5. Padma S., Umesh S., Pant S., Srinivas T. // J. Biomedical Opt. 2016. V. 21. P. 86012. https://doi.org/10.1117/1.JBO.21.8.086012
  6. Kahandawa G.C., Epaarachchi J., Wang H., Lau K. // Photonic Sens. 2012. V. 2. P. 203. https://doi.org/10.1007/s13320-012-0065-4
  7. Qiao X., Shao Z., Bao W., Rong. Q. // Sensors. 2017. V. 17. P. 429. https://doi.org/10.3390/s17030429
  8. Nie M., Xia Y.H., Yang H.S. // Clust. Comput. 2019. V. 22. P. 8217. https://doi.org/10.1007/s10586-018-1727-9
  9. Wu T., Liu G., Fu S., Xing F. // Sensors 2020. V. 20. P. 4517. https://doi.org/10.3390/s20164517
  10. Reeves W., Knight J., Russell P., Roberts P. // Opt. Express 2002. 10. 609. https://doi.org/10.1364/oe.10.000609
  11. Habib M.A., Anower M.S., Hasan M.R. // Curr. Opt. Photon. 2017. V. 1. P. 567. https://doi.org/10.3807/COPP.2017.1.6.567
  12. Troia B., Paolicelli A., Leonardis F., Passaro V. // Adv. Photon. Cryst. 2013. V. 1. P. 241. https://doi.org/10.5772/53897
  13. Maidi A.M., Kalam M.A., Begum F. // Photonics. 2022. V. 9. P. 958. https://doi.org/10.3390/photonics9120958
  14. Griffin S. // Lc Gc North America. 2002. V. 20 (10). P. 928.
  15. Mcmican R. // Reinforced Plastics 2012. V. 56 (5). P. 9. https://doi.org/10.1016/S0034-3617(12)70110-8
  16. Xue C., Qin Y., Fu H., Fan J. // Polymers 2022. V. 14. P. 3372. https://doi.org/10.3390/ polym14163372
  17. Wang K.Y., Liu R.X., Zhang L., Yan Y.H., Sui X.Y., Zhou C.L., Cheng Z.Q. // IOP Conf. Series: Materials Science and Engin. 2019. P. 678. https://doi.org/10.1088/1757-899X/678/1/012076
  18. Fitt A.D., Furusawa K., Monro T.M., Please C.P. // J. Light. Technol. 2001. V. 19. P. 1924. https://doi.org/10.1109/50.971686
  19. Pervadchuk V., Vladimirova D., Gordeeva I., Kuchumov A.G., Dektyarev D. // Fibers 2021. V. 9. P. 77. https://doi.org/10.3390/fib9120077
  20. Lienard I.V., John H. A Heat Transfer Textbook. Phlogiston Press: Cambridge. MA. 2017.
  21. Fitt A.D., Furusawa K., Monro T.M., Please C.P., Lienard I.V., John H. // J. Light. Technol. 2001. V. 19. P. 1924. https://doi.org/10.1109/50.971686
  22. Drazin P.G., Reid W.H. Hydrodynamic Stability, Cambridge University Press. 2010. https://doi.org/10.1017/CBO9780511616938
  23. Morgan R. // Math. J. 2015. V. 16. P. 67.
  24. Rodríguez R.S., Avalos G.G., Gallegos N.B., Ayala-jaimes G., Garcia A.P. // Symmetry 2021. 13. 854. https://doi.org/10.3390/sym13050854
  25. Jung H.W., Hyun J.C. // Rheology Rev. 2006. V. 2006. P. 131.
  26. Bechert M., Scheid B. // Phys. Rev. Fluids 2017. V. 2. P. 10.1103. https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.2.113905
  27. Van der Hout R. // Europ. J. Appl. Math. 2000. V. 11. P. 129. https://doi.org/10.1017/S0956792599004118
  28. Hagen T., Langwallner B. // ZAMM·Z. Angew. Math. Mech. 2006. V. 86. P. 63. https://doi.org/10.1002/zamm.200410225
  29. Vasil’ev V.N., Dul’nev G.N., Naumchik V.D. // J. Engeen. Phys. 1988. V. 55. P. 918.

Дополнительные файлы


© В.П. Первадчук, Д.Б. Владимирова, А.Л. Деревянкина, 2023