Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты экспериментального и численного исследования взаимодействия ударных волн с высокопористыми газопроницаемыми преградами с однородной и неоднородной пространственной структурой. Эксперименты проведены в ударной трубе в диапазоне чисел Маха ударных волн M = 1,2 ÷ 1,8. В экспериментах использованы преграды, состоящие из пакетов сеток с треугольными ячейками и слоев ячеисто-пористого никеля. Численное моделирование взаимодействия ударных волн c преградами выполнено на основе решения уравнений Навье - Стокса, осредненных по Рейнольдсу, с использованием тороидальной скелетной модели пористого материала. Показано, что минимальное отражение ударных волн достигается при использовании комбинированных преград, состоящих из ряда пакетов сеток с последовательно уменьшающимся размером ячеек, замыкаемого слоем из ячеисто-пористого материала с минимальным размером пор

Представлены результаты численного моделирования сверхзвукового турбулентного течения воздуха в плоском канале с уступом при наличии объемного теплового источника заданной мощности, моделирующего тепловыделение при химических реакциях. Расчеты выполнены с учетом сопряженного теплообмена между высокоскоростным течением и встроенными в стенки канала медными пластинами (чувствительными элементами датчиков тепловых потоков). Показано, что наличие источника тепловыделения приводит к уменьшению скорости течения в канале и сдвигу вверх по потоку волновой структуры сверхзвукового течения. При увеличении мощности источника поперечный размер дозвуковой зоны увеличивается вследствие образования отрыва в зоне падения скачка уплотнения. В ядре потока формируется локальная дозвуковая зона, отделенная узкой сверхзвуковой струей от пристенной дозвуковой зоны. В этом режиме тепловой след источника расположен в ядре потока. Установлено, что резкое изменение структуры течения происходит, когда локальная отрывная зона объединяется с рециркуляционной зоной за уступом, в результате чего в обширную отрывную область поступает нагретый источником газ. Это приводит к сужению эффективного сечения, вследствие чего на кромке уступа вместо волны разрежения формируется волна сжатия. При этом температура в ядре потока уменьшается, а тепловые потоки на стенках существенно возрастают

Проведено исследование процесса газоразделения с помощью мембранно-сорбционного метода на примере водородно-гелиевой смеси с использованием кремнеземных микросфер. Проведено экспериментальное и численное моделирование двухстадийного процесса мембранно-сорбционного разделения водородно-гелиевой смеси. В результате экспериментального моделирования двухстадийного процесса разделения водородно-гелиевой смеси при температуре 22 °C показано увеличение объемной доли гелия с 10,5 % в исходной смеси до 57,8 и 93,3 % в обогащенной смеси после первой и второй стадий газоразделительного процесса. Установлено, что основное влияние на конечную объемную долю гелия в обогащенной смеси оказывает количество обедненной смеси, оставшейся в адсорбере до начала процесса десорбции

Методом количественной термографии изучается влияние наклонных к потоку квазидвумерных выступающих элементов рельефа (полос) на положение ламинарно-турбулентного перехода на модели крыла с углом стреловидности 45° в различных экспериментальных условиях. Исследуется и обсуждается эффективность такого скользящего рельефа для ламинаризации течения при повышенной степени турбулентности набегающего потока и повышенной шероховатости поверхности крыла. Показано, что рассматриваемый метод ламинаризации устойчив также к умеренным изменениям скорости набегающего потока

Представлены результаты экспериментального исследования влияния подвода тепла за счет гомогенной конденсации в сверхзвуковой расширяющийся поток на распределение плотности и ударно-волновую структуру недорасширенных струй разреженного газа. Показано, что это влияние является существенным при моделировании силового и теплового воздействия струй двигателей ориентации и управления на прилегающие элементы конструкции космических аппаратов

Синтезированы методом соосаждения MgFeGa-слоистые тройные гидроксиды (MgFeGa-СТГ). На основе литьевого полиуретана (ПУ) получены композиты ПУ/MgFeGa-СТГ, исследовано влияние размера частиц MgFeGa-СТГ на огнестойкость и механические характеристики композитов. Установлено, что включение частиц MgFeGa-СТГ размером 3.5 мкм приводит к бóльшему увеличению огнестойких и механических характеристик композитов по сравнению с введением в композит частиц MgFeGa-СТГ размером 0.06 мкм.

Изучены свойства гиматомелановых кислот, экстрагированных низшими спиртами (метанол, этанол, н-пропанол) из природных (немодифицированных) и этоксилированных гуминовых кислот. Гуминовые и гиматомелановые кислоты охарактеризованы методами ИК- и УФ-спектроскопии, а водные растворы их натриевых солей - методами кислотно-основного потенциометрического титрования, тензиометрии и дилатационной реологии. Установлено, что низшие спирты способствуют экстракции природных и этоксилированных гиматомелановых кислот, которые различаются по структуре и свойствам. Продукты этоксилирования обнаружены в гиматомелановых кислотах и в остатках гуминовых соединений после спиртовой экстракции. Водные растворы натриевых солей гуминовых, гиматомелановых кислот и их этоксилированные формы проявляют выраженные поверхностно-активные свойства на границе раздела с воздухом.

Двухслойный Zr_0.85Y_0.15O_2-δ /Ce_0.9Gd_0.1O_2-δ (YSZ/GDC) электролит твердооксидного топливного элемента впервые сформирован на микротрубчатом NiO/YSZ-аноде с помощью метода реактивного магнетронного распыления. Композитный материал La₂NiO_4+δ -Ce_0.8Sm_0.2O_2-δ (LNO-SDC) использован в качестве катода и охарактеризован с помощью рентгеновской дифракции. Измерены вольт-амперные характеристики микротрубчатого твердооксидного топливного элемента (МТ ТОТЭ) анод-поддерживающей конструкции с двухслойным тонкопленочным YSZ/GDC-электролитом и воздушным LNO-SDC-электродом. С помощью метода сканирующей электронной микроскопии исследована микроструктура единичного топливного элемента после проведения электрохимических измерений. Выполнено сравнение с уже имеющимися литературными данными по МТ ТОТЭ с аналогичными функциональными слоями.

Исследовано влияние ZnCl₂ на состав, структуру пиролизной жидкости и твердого продукта пиролиза, а также на электрохимические свойства карбонизата, которые получены в процессе пиролиза коры пихты. Установлено, что деструкция смеси коры пихты с ZnCl₂ начинает протекать при более низких температурах и с меньшими скоростями потери массы, чем деструкция коры пихты без ZnCl₂, и приводит к получению высокопористого композита ZnO/С с удельной поверхностью до 770 м²/г. Как показали вольт-амперные измерения образцов, композит ZnO/С имеет удельную емкость 394 Ф/г, что позволяет использовать его при создании суперконденсаторов. Выявлено, что динамика накопления заряда существенно зависит от скорости развертки потенциала и удельная емкость заметно падает с ее ростом. Предполагается, что накопление ионов происходит по доступной для ионов поверхности, при этом величина доступной поверхности уменьшается с повышением скорости сканирования ввиду диффузионных ограничений. С помощью метода газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием определен состав пиролизной жидкости из исходной коры пихты и смеси коры с ZnCl₂, показавший в первом варианте более сложный состав пиролизата с высоким содержанием гомологов фенола и гваякола, карбоновых кислот и их эфиров. При использовании смеси коры пихты с ZnCl₂ в составе пиролизной жидкости содержатся в основном карбоновые кислоты с преобладанием гекса- и гептадекановой кислот и практически отсутствуют гомологи фенола и гваякола. Предполагается, что ZnCl₂ как катализатор льюисовского кислотного типа способствует образованию ионов карбония и синтезу более устойчивых высокомолекулярных продуктов.

Увеличение спроса на алюминий во всем мире повышает интерес к разработке альтернативных технологий производства оксида алюминия (глинозема) из небокситовых источников, особенно глин. Изучен процесс сернокислотного разложения каолиновой глины Човдарского месторождения (Азербайджан) с целью извлечения алюминия с использованием в качестве выщелачивающего агента водного раствора серной кислоты. Перед выщелачиванием каолиновую глину прокаливали при температуре 700-750 °С в течение 2 ч. При этом достигается дегидратирование каолинита, который является основной минералогической фазой каолина, и превращение его в метакаолин - аморфную структуру Al-Si, из которой легко выщелачивается алюминий. Определены оптимальные условия выщелачивания оксидов железа и алюминия серной кислотой, установлена степень их извлечения. Выявлено, что выщелачивания каолиновой глины с целью максимального извлечения оксидов алюминия и железа достигается при использовании прокаленных при вышеуказанных условиях образцов с соблюдением следующих параметров процесса: концентрация серной кислоты 40 %, продолжительность выщелачивания 120 мин, температура процесса 95 °С. Степень извлечения Аl₂О₃ и Fе₂O₃ при данных условиях составляет 95.6 и 85.2 % соответственно.