Page 26 - sst-2022b

III.ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ μηδενική, δηλαδή στο σύνορο είναι
0.3% (3000 ppm) τότε η πορεία της διάβρωσης φαίνεται
Σε αυτή την ενότητα θα δοθεί μια προσέγγιση της παρακάτω στο Σχήμα 1.
λύσης για το πρόβλημα με το χαλκό με τη χρήση της
μεθόδου των πεπερασμένων διαφορών (Smith, 1985) και
θα πραγματοποιηθεί η υλοποίηση της με τη χρήση του
μαθηματικού λογισμικού MATLAB, έτσι ώστε να
εξαχθούν κατάλληλα αριθμητικά αποτελέσματα. Θα
προσεγγιστούν οι χωρικές παράγωγοι με κεντρικές
διαφορές ενώ οι χρονικές παράγωγοι με διαφορές προς τα
εμπρός σε κάθε μια από τις δύο περιοχές που έχουν
οριστεί (εσωτερική – εξωτερική).
Αρχικά στην εξωτερική περιοχή ορίζεται μια
διαμέριση πλάτους h στον z άξονα και πλάτους k στον τ
άξονα, όπου και για
και . Τότε στο σημείο για την
προσέγγιση των χωρικών παραγώγων του SO2 είναι

και (24) Σχήμα 1. Εξέλιξη του βροχαντίτη και του κυπρίτη
πάνω σε δείγμα χαλκού
ενώ για την προσέγγιση της χρονικής παραγώγου
Η καμπύλη με το κόκκινο χρώμα παριστάνει το κινούμενο
(25)
σύνορο α(t), δηλαδή την επέκταση του κυπρίτη πάνω στο
θεωρώντας τα σφάλματα διακριτοποίησης και χαλκό το οποίο έχει τιμή (cm) μετά από
αμελητέα. Επιπλέον για την προσέγγιση των διάστημα προσομοίωσης ενός έτους. Η καμπύλη με το
χρονικών παραγώγων των συνόρων γ και β προκύπτει μπλε χρώμα παριστάνει το κινούμενο σύνορο β(t), δηλαδή
την επέκταση του βροχαντίτη πάνω στον κυπρίτη το
και . (26) οποίο έχει τιμή (cm) μετά από
διάστημα προσομοίωσης ενός έτους. H καμπύλη με το
Με ακριβώς τις αντίστοιχες προσεγγίσεις για τις χωρικές μαύρο χρώμα γ(t) παριστάνει το αποκαλούμενο και ως
και χρονικές παραγώγους προκύπτουν οι αντίστοιχες «πρήξιμο» του υλικού του οποίου η τιμή είναι
σχέσεις για τα Η2Ο και Ο2. (cm) μετά από διάστημα προσομοίωσης
Προχωρώντας ακολούθως στην εσωτερική περιοχή ενός έτους.
θεωρείται πάλι μια διαμέριση πλάτους h στον άξονα y για Παρατηρώντας επομένως τα παραπάνω αριθμητικά
το σύστημα συντεταγμένων για αυτή την περιοχή αποτελέσματα για το δείγμα χαλκού του πειράματος,
και πλάτους k στον τ άξονα, όπου και εκτεθειμένο σε περιβάλλον υψηλής περιεκτικότητας
για και . Εδώ ρύπων και σχετικής υγρασίας 100%, φαίνεται ότι η
απασχολεί μόνο τι γίνεται σε σχέση με το οξυγόνο, το πορεία της διάβρωσης πάνω στο υλικό μετά το πέρας ενός
οποίο έχει συμβολιστεί και ως G για να διαχωριστεί από έτους εξελίσσεται με αργό ρυθμό. Αυτό ήταν
αυτό που εισρέει στην εξωτερική περιοχή. Έτσι λοιπόν αναμενόμενο εξαιτίας της αντίστασης του χαλκού στην
στο σημείο για την προσέγγιση των χωρικών διάβρωση. Παρουσιάζει ενδιαφέρον συνεπώς ο
παραγώγων του G ισχύει αντίστοιχα προσδιορισμός της εξέλιξης αυτής της διαδικασίας
μακροπρόθεσμα. Στη συνέχεια παρατίθενται γραφήματα
και (27) που απεικονίζουν την πορεία της διάβρωσης σε ορίζοντα
εκατονταετίας.
ενώ για την προσέγγιση της χρονικής παραγώγου
(28)

θεωρώντας ξανά τα σφάλματα διακριτοποίησης και
αμελητέα. Η προσέγγιση της χρονικής παραγώγου
στο σύνορο α προκύπτει αντίστοιχα με αυτές για τα
σύνορα γ και β.
Μελετάται επομένως η διάβρωση ενός δείγματος
χαλκού μεγέθους 15 εκατοστών, το οποίο έχει εκτεθεί σε
περιβάλλον υψηλής συγκέντρωσης ρύπων (οι
συγκεντρώσεις είναι πολύ υψηλότερες από αυτές που
υπάρχουν στην ατμόσφαιρα) σε θερμοκρασία 25 C και
o
100% σχετικής υγρασίας.
Δεδομένου ότι στον ατμοσφαιρικό αέρα υπάρχει
σταθερή περιεκτικότητα σε οξυγόνο, όταν η συγκέντρωση Σχήμα 2. Εξέλιξη του βροχαντίτη και του κυπρίτη πάνω
για το SO2, του οποίου η αρχική κατανομή είναι σε δείγμα χαλκού μετά από 20 έτη

59