APPENDICE A
Listati in MATLAB
Si comincia con i listati che riguardano le prove di permeazione ad alta temperatura:
%MODELLO DI PERMEAZIONE AD ALTA TEMPERATURA SENZA IMPEDENZA SUPERFICIALE
G=0.008314;%costante universale dei gas in kJ/mole*K
H_S=28.14;%Variazione entalpica legata all'assorbimento espressa in Kj/mole
S0=1080;%Fattore preesponenziale della relazione sull'assorbimento in mol\m^3*bar^(1\2) Et=17.070;%Energia di attivazione di intrappolamento in Kj/mole
Cs=S0*exp(-(H_S/(G*T_)));%Legge di Sievert in mol\metro-cubo(ho omesso la radice quadrata della pressione unitaria);
t_=1;%Unita'di tempo espressa in secondi(Il tempo complessivo della prova e'mediamente fissato in 700 secondi)
I=7;%Numero di suddivisioni dello spessore della lamiera
D0=4.6*10^(-8);%Fattore preesponenziale della relazione della diffusione,ricavato da una media su valori a varie temperature
for t=1:1:7
C(t,1)=0;%condizione al contorno sul tempo end
C(8,1)=0;%condizione al contorno sul tempo
D_=(D0*exp(-Et/(G*T_)));%Correlazione di tipo Arrhenius per la diffusione ricavata da estrapolazioni di dati sperimentali
X_=1/(I*1000);%Unita'di lunghezza risultante dalla suddivisione dello spessore della lamiera for j=1:1:700
for i=2:1:7 %L'elemento iniziale e` il numero 2,quello numero 1 e` fittizio,serve come.... ..appoggio C(i,j+1)=C(i,j)+t_*D_*(((C(i+1,j)+C(i-1,j)-2*C(i,j))/(X_^2)));
end
C(I+1,j+1)=0; %Il flusso d'Argon annulla la conentrazione in uscita ad ogni istante C(1,j+1)=Cs;%condizione sulla derivata prima
end
for j=1:1:700
Fl(j)=-(C(I+1,j)-C(I,j))*(D_/X_);%Il flusso viene valutato come la derivata della... ..concentrazione rispetto al raggio agli elementi 7 e 8,che sono quelli piu` esterni
end
for j=1:1:700 J(j)=j;
end plot(J,Fl);
%MODELLO DI PERMEAZIONE AD ALTA TEMPERATURA CON IMPEDENZA SUPERFICIALE
G=0.008314;%Costante universale dei gas;
alfa=5*10^(-5); %Coefficiente di impedenza superficiale,espresso in m^2/sec H_S=28.14;%Variazione entalpica legata all'assorbimento espressa in Kj/mole
S0=1080;%Fattore preesponenziale della relazione sull'assorbimento in mol\m^3*bar^(1\2) Et=17.070;%Energia di attivazione di intrappolamento in Kj/mole
Cs=S0*exp(-(H_S/(G*T_)));%Legge di Sievert in mol\metro-cubo(ho omesso la radice quadrata della pressione unitaria);
t_=1;%Unita'di tempo espressa in secondi(Il tempo complessivo della prova e'mediamente fissato in 700 secondi)
I=7;%Numero di suddivisioni dello spessore della lamiera
D0=9.014*10^(-8);%Fattore preesponenziale della relazione della diffusione,ricavato da una media su valori a varie temperature
X_=1/(I*1000);%Unita'di lunghezza risultante dalla suddivisione dello spessore for t=1:1:7
C(t,1)=0; end C(8,1)=0;
D_=(D0*exp(-Et/(G*T_)));%Correlazione di tipo Arrhenius per la diffusione ricavata da estrapolazioni di dati sperimentali
X_=2/(I*1000);%Unita'di lunghezza risultante dalla suddivisione dello spessore della lamiera for j=1:1:700
for i=2:1:7 %L'elemento iniziale e` il numero 2,quello numero 1 e` fittizio,serve come.... ..appoggio C(i,j+1)=C(i,j)+t_*D_*(((C(i+1,j)+C(i-1,j)-2*C(i,j))/(X_^2)));
end
C(I+1,j+1)=0; %Il flusso d'Argon annulla la conentrazione in uscita ad ogni istante
C(1,j+1)=((alfa*Cs)+(C(2,j+1)*(D_/X_)))/((D_/X_)+alfa);%condizione sulla derivata prima end
for j=1:1:700
Fl(j)=-(C(I+1,j)-C(I,j))*(D_/X_);%Il flusso viene valutato come la derivata della... ..concentrazione rispetto al raggio agli elementi 7 e 8,che sono quelli piu` esterni
end
for j=1:1:700 J(j)=j;
end
%Il tempo di ritardo del flusso sembra essere indipendente dal numero di trappole,il che non concilia dal punto di vista fisico
plot(J,Fl);
Passiamo ora a quelli che riguardano la prova di desorbimento termico a temperature programmate:
%MODELLO A 1 TRAPPOLA(10K/min)
El=17.07;%Energia di attivazione per l'intrappolamento(=attivazione per la diffusione reticolare)in Kj/mole
E_=46.86;%Energia di legame in Kj/mole
Nl=2*10^29;%numero di siti interstiziali per unità di volume(in m^3)
Nt=3.2*10^24;%numero di trappole(considerate reversibili)per unità di volume(in m^3)(ipotesi iniziale)
t_=1;%Unita'di tempo espressa in secondi(Il tempo complessivo della prova e'mediamente fissato in %3600 secondi)
I=7;%Numero di suddivisioni dello spessore della lamiera R=0.004;%Raggio provino cilindrico
R_=R/I;%Unita'di lunghezza risultante dalla suddivisione dello spessore della lamiera G=0.008314;%Costante universale dei gas(Kj/mole*K)
T0=298;%temperatura iniziale di rampa(K)
D0=4.5*10^(-8);%Fattore preesponenziale della relazione della diffusione,ricavato da una media su %valori a varie temperature
fi=0.1667;%Rampa di temperatura(K/sec) J=3600;%Tempo di prova espresso in secondi
C0=6.00;%Concentrazione di caricamento espressa in mol/m^3 for t=1:1:I C(t,1)=C0; end C(8,1)=C0; for j=1:1:J T(j)=T0+fi*(j-1);%Temperatura D(j)=(D0*exp(-El/(G*T(j))))/(1+(Nt/Nl)*exp(E_/(G*T(j))));%Diffusività termica
for i=2:1:7 %L'elemento iniziale e` il numero 2,quello numero 1 e` fittizio,serve come.... ..appoggio r(i)=(i-1)*R/I; C(i,j+1)=C(i,j)+t_*D(j)*(((C(i+1,j)+C(i-1,j)-2*C(i,j))/(R_^2)))+t_*D(j)*((C(i+1,j)-C(i,j))/(R_*r(i))); end C(I+1,j+1)=0; C(1,j+1)=C(2,j+1); end
%Rappresentazione grafica del flusso di desorbimento termico for j=1:1:J
T(j)=T0+fi*(j-1);
D(j)=(D0*exp(-El/(G*T(j))))/(1+(Nt/Nl)*exp(E_/(G*T(j))));
Fl(j)=-(C(I+1,j)-C(I,j))*(D(j)/R_);%Il flusso viene valutato come la derivata della... %..concentrazione rispetto al raggio agli elementi 7 e 8,che sono quelli piu` esterni end
%MODELLO A 1 TRAPPOLA(5K-min)
El=17.07;%Energia di attivazione per l'intrappolamento(=attivazione per la diffusione reticolare)in Kj/mole
E_=50.5;%Energia di legame in Kj/mole
Nl=2*10^29;%numero di siti interstiziali per unità di volume(in m^3)
Nt=3.7*10^24;%numero di trappole(considerate reversibili)per unità di volume(in m^3)(ipotesi iniziale)
t_=1;%Unita'di tempo espressa in secondi(Il tempo complessivo della prova e'mediamente fissato in %6000 secondi)
I=7;%Numero di suddivisioni dello spessore della lamiera R=0.004;%Raggio provino cilindrico
R_=R/I;%Unita'di lunghezza risultante dalla suddivisione dello spessore della lamiera G=0.008314;%Costante universale dei gas(Kj/mole*K)
T0=298;%temperatura iniziale di rampa(K)
D0=4.5*10^(-8);%Fattore preesponenziale della relazione della diffusione,ricavato da una media su %valori a varie temperature
fi=(0.1667/2);%Rampa di temperatura(K/sec) J=6000;%Tempo di prova espresso in secondi
C0=8.80;%Concentrazione di caricamento espressa in mol/m^3 for t=1:1:I C(t,1)=C0; end C(8,1)=C0; for j=1:1:J T(j)=T0+fi*(j-1);%Temperatura D(j)=(D0*exp(-El/(G*T(j))))/(1+(Nt/Nl)*exp(E_/(G*T(j))));%Diffusività termica
for i=2:1:7 %L'elemento iniziale e` il numero 2,quello numero 1 e` fittizio,serve come.... ..appoggio r(i)=(i-1)*R/I; C(i,j+1)=C(i,j)+t_*D(j)*(((C(i+1,j)+C(i-1,j)-2*C(i,j))/(R_^2)))+t_*D(j)*((C(i+1,j)-C(i,j))/(R_*r(i))); end C(I+1,j+1)=0; C(1,j+1)=C(2,j+1); end
%Rappresentazione grafica del flusso di desorbimento termico for j=1:1:J
T(j)=T0+fi*(j-1);
D(j)=(D0*exp(-El/(G*T(j))))/(1+(Nt/Nl)*exp(E_/(G*T(j))));
Fl(j)=-(C(I+1,j)-C(I,j))*(D(j)/R_);%Il flusso viene valutato come la derivata della... %..concentrazione rispetto al raggio agli elementi 7 e 8,che sono quelli piu` esterni end
plot(T,Fl)
Per le altre rappresentazioni occorre semplicemente variare opportunamente I parametri,come J,tempo totale di prova espresso in secondi,C0,concentrazione di caricamento,fi,velocità di
