ЗАКАЗЧИК ОАО "ПНППК"

Теоретические основы конструкции и технологии сенсорных волоконных световодов

Проведена постановка задачи расчета тепломассообменных явлений в условиях парофазного осаждения по методу MCVD при подготовке преформ оптических световов. Выполнена математическая формулировка нестационарной связанной дифференциальной задачи, описывающей транспорт легирующих добавок и процесс осаждения их на поверхности кварцевой опорной трубы.
С использованием программного пакета STAR-CD подготовлены расчетные модули численного анализа теплового состояния опорной трубы при нагреве ее подвижной горелкой с учетом конвективной теплоотдачи в двигающийся по внутреннему каналу газовый поток. Проведена оценка адекватности и точности численного описания явлений теплопереноса в условиях процесса MCVD.
В рамках программного пакета STAR-CD (CCM+) разработаны модули численного анализа теплового и аэродинамического состояния газового потока во внутреннем канале преформы, а также методика расчета условий осаждения легирующих примесей под действием термофоретических сил. Составлена общая компьютерная модель, моделирующая технологический процесс парофазного легирования. Получены результаты численного расчета, детально иллюстрирующие основные закономерности процессов в рамках MCVD-технологии. Средствами инженерного приложения ССМ+ программного комплекса STAR-CD разработана компьютерная модель тепломассопереноса при поверхностном легировании преформ оптических волокон путем парофазного осаждения по MCVD - технологии. Разработана методика численного расчета толщины осаждаемого слоя по результатам визуализации траекторий движения частиц оксидов, инжектированных в области протекания реакции окисления хлоридов, позволяющая прогнозировать динамику роста легированного слоя при движении газовой горелки с переменной скоростью, а также оценить неоднородность легирования поверхности кварцевой преформы по её длине. На основании анализа результатов расчетного описания MCVD-технологии показана принципиальная возможность управления толщиной осажденного легированного слоя путем оптимизации режима движения горелки.