Обсуждается влияние ошибок исходных данных, необходимых для предсказания условий устойчивости работы твердотопливного ракетного двигателя, на точность прогноза границы устойчивости. Показано, что в связи с резонансной зависимостью отклика нестационарного горения от частоты гармонически меняющегося давления малые вариации характеристик стационарного режима горения пороха приводят к большим изменениям нестационарного отклика. На примере простейшей задачи акустической неустойчивости двигателя исследована связь ошибок измерения исходных данных с точностью прогноза устойчивости. Подчеркивается, что при современной точности измерений параметров стационарного режима горения пороха прогноз устойчивости двигателя при некоторых реальных условиях его работы практически невозможен.
Результаты экспериментальных измерений скоростей горения и температур горящей поверхности, полученные для нитраминсодержащих порохов и октогена при различных давлениях и начальных температурах, использованы для нахождения чувствительностей скорости горения и температуры поверхности по давлению и температуре и для определения критериев устойчивости горения. Показана справедливость одномерного и квазистационарного подходов. На основе полученных данных вычислены функции отклика скорости горения на акустические пульсации давления. Оценки ошибок вычислений показывают, что сглаживание экспериментальных зависимостей для скоростей горения и температур поверхности позволяет получить функции отклика с приемлемыми по величине ошибками. Учтено влияние расплавленного слоя на поверхности горящего октогена на критерии устойчивости и функции отклика октогена. Установлено, что введение октогена в состав баллиститных порохов с катализатором значительно уменьшает амплитуды функций отклика. Изучено влияние состава порохов на эти функции.
Рассмотрены типичные систематические ошибки, возникающие при контактных измерениях температуры и концентрации в камерах сгорания. Для того чтобы уменьшить ошибки, нужно обеспечить быстрое гашение горящих газов и замораживание состава продуктов сгорания. Анализ выполнен посредством простой аналитической модели теплопередачи в зонде, результаты представлены в виде температурно-временных зависимостей, профилей температуры и скоростей гашения внутри зонда. Проверка корректности результатов измерения проводится на основе соблюдения материального баланса (сохранения количества атомов). Подробно описаны основные ошибки высокотемпературных термопарных измерений, особое внимание уделено поправкам на излучение.
Описаны результаты исследования шумов и погрешностей, сопровождающих измерения реактивной силы, возникающей при горении твердого топлива под действием лазерного излучения. Измерение реактивной силы является методом оценки отклика горящего энергетического вещества на флуктуации потока теплового излучения, генерируемого лазером. Методика основана на измерении крайне небольших значений реактивной силы, возникающей при оттоке горящего газа от поверхности. Преимущество этого способа измерений по сравнению с методикой акустической Т-камеры заключается в использовании образцов небольших размеров, низкой стоимости и потенциально более высокой точности измерений. Отрицательной стороной обсуждаемой методики является ее высокая чувствительность к шумам вследствие небольших значений измеряемой реактивной силы. В качестве источников шумов могут выступать электрические наводки, тепловой дрейф, вибрации конструкции, акустика и низкочастотные вариации атмосферного давления. Внесенные коррективы уменьшили общий уровень шумов в пять раз и позволили расширить используемый диапазон измерений с 200 до 700 Гц. Обсуждены тестовые эксперименты, и дан анализ некоторых погрешностей. Обнаружен линейный отклик реактивной силы при действии теплового потока с модуляцией амплитуды до 25 %.
А. Б. Кискин*, Э. Вольпе, Л. Т. Де Лука
*Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск Миланский технический университет, 20133 Милан, Италия
Страницы: 43-51
Представлены результаты экспериментального исследования зависимости реактивной силы от скорости горения для модельных смесевых топлив на базе стехиометрической смеси перхлората аммония и полиметилметакрилата. Для исследования влияния диспергирования использовались топлива с добавками Al либо Al2O3. Вариации скорости горения осуществлялись за счет изменения начальной температуры, давления и внешнего излучения. Сделан вывод, что для определения скорости горения по величине реактивной силы параметры аппроксимирующей зависимости следует определять для каждого вида топлива при конкретных внешних условиях.
При горении конденсированных веществ возникает реактивная сила оттекающих от поверхности горения продуктов газификации. Она непосредственно связана с мгновенной массовой скоростью горения. Обсуждается специфика регистрации реактивной силы с помощью датчиков различного типа. Анализируется влияние таких факторов, как аппаратурные искажения, переменность параметров внешней среды и неодномерность горения. Делается вывод о предпочтительном использовании методики регистрации реактивной силы для измерения скорости горения с помощью предварительной экспериментальной градуировки и визуального контроля.
Н. В. Косова1, Е. Т. Девяткина2, А. Б. Слободюк3 1 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, kosova@solid.nsc.ru 2 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН 3 Институт химии Дальневосточного отделения РАН
Ключевые слова: механическая активация, литий-ионные аккумуляторы, катодные материалы LiNi1-yCoyO2, Li MAS ЯМР, циклирование
Страницы: 141-149
Реализован сухой, безотходный и энергосберегающий синтез катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе твердых растворов состава LiNi1 - yCoyO2 (y = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8). В качестве исходных реагентов использованы двойные гидроксиды никеля и кобальта, а также безводные оксиды никеля и кобальта в смеси с гидроксидом лития. Показано, что независимо от исходных реагентов образцы характеризуются высокой дисперсностью, фазовой однородностью и индицируются в пространственной группе R3m. С увеличением содержания никеля параметры решетки а и с возрастают; наблюдается хорошее соответствие правилу Вегарда для твердых растворов в системе LiNiO2-LiCoO2. При этом полосы в ИК-спектре сдвигаются в сторону меньших частот в результате уменьшения ковалентности в слое (Ni1 - yCoyO2)2. 6,7Li ЯМР-спектры содержат две компоненты, которые сдвинуты как в положительную, так и в отрицательную область, и свидетельствуют о взаимодействии ионов лития с ионами Ni3+, находящимися в первой и второй координационной сферах. Анализ тонкой структуры второй компоненты MAS-спектров, находящейся вблизи 0 м.д., показал, что ионы никеля в слоях Ni1 - yCoyO2 распределены неравномерно при 0.6 (1 - y) 0.8. Такое отклонение от случайного распределения Ni/Co носит узколокальный характер и не фиксируется методом РФА, но оказывает влияние на электрохимические свойства катодных материалов.
В. В. МОЛЧАНОВ1, В. В. ГОЙДИН1, Р. А. БУЯНОВ1, А. В. ТКАЧЕВ2, А. И. ЛУКАШЕВИЧ1 1Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090, E-mail: molchanov@catalysis.nsk.su 2Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова СО РАН, пр-т акад. Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090
Страницы: 175-184
На многочисленных примерах показано, что проведение механохимических реакций при повышенном давлении газовой среды позволяет синтезировать новые соединения, селективно проводить каталитические реакции в твердой фазе, находить новые, более эффективные пути проведения реакций как неорганического, так и тонкого органического синтеза. При давлении водорода 2-10 МПа синтезированы гидриды магния и интерметаллических соединений, в том числе неизвестный ранее гидрид магниево-медного интерметаллида. При повышенном давлении кислорода из низших оксидов марганца образуется активный диоксид марганца - эффективный окислитель для процессов тонкого органического синтеза. Проведены каталитические реакции в условиях механической активации при повышенном давлении водорода, кислорода, аммиака. Гидрирование в твердой фазе целого ряда органических соединений позволяет селективно восстанавливать функциональные группы и ненасыщенные связи. Проведены реакции гидродехлорирования токсичных хлорароматических соединений, в том числе полная деструкция 1,2,3,4-тетрахлордибензо-n-диоксина. При повышенном давлении кислорода проведены окислительные превращения урсоловой кислоты. При повышенном давлении аммиака получен амид урсоловой кислоты. В условиях повышенных температуры и давления водорода проведены реакции гидроалюминирования гептена-1 и дигидромирцена с образованием соответствующих алюмопроизводных R3Al.
О. С. МОРОЗОВА1, CH. BORCHERS2, А. В. ЛЕОНОВ3 1Институт химической физики имени Н. Н. Семенова РАН, ул. Косыгина, 4, Москва 117334, E-mail: om@polymer.chph.ras.ru 2Institute of Material Physic of the University of Goettingen, Hosрital Str. 3-7, D-37073 Goettingen (Germany) 3Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва 119899
Страницы: 191-198
Изучено влияние механической активации на систему цирконий - графит - водород с применением рентгенофазового анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и кинетических методов. Механическая активация проводилась в вибромельнице с проточным барабаном в потоке водорода. Показано, что механохимические превращения можно разделить на две стадии: 1) формирование тетрагональной фазы гидрида циркония ε-ZrHx (х = 1.8-2); 2) диссоциация и распад этой фазы на металлический цирконий и фазы гидрида циркония с меньшим содержанием водорода. Переход от одной стадии к другой связан с существенным изменением в морфологии образца. На первой стадии формируется рыхлый высокодисперсный "композитный" материал, в углеродных частицах которого распределены кластеры и микрокристаллы цирконийсодержащей фазы (2-30 нм). На второй стадии частицы материала слипаются в плотные более крупные образования с высокой концентрацией микроискажений, а затем трансформируются в лентоподобные частицы, содержащие частично кристаллизованные включения цирконийсодержащей фазы. Углерод играет важнейшую роль в этих превращениях. Однако фазы карбида и карбогидрида циркония не обнаружены в твердых продуктах превращения.
NАTASA S. NIKOLIC1, TATJANA V. SRECKOVIC2 and MOMCILO M. RISTIC3 1Institute of Technical Sciences of SASA, Knez-Mihailova 35/IV, Belgrade 11000, 2Center for Multidisciplinary Studies, University of Belgrade, Kneza Viseslava 1A, Belgrade 11000 3Serbian Academy of Sciences and Arts, Knez-Mihailova 35, Belgrade 11000, Yugoslavia E-mail: natali@itn.sanu.ac.yu
Страницы: 213-217
Zinc stannate ceramics has characteristic electrical properties widely used in fabrication of various types of sensors. It is well known that the properties of materials are mostly preparation-dependent and that the structure of ceramic sensor material should be porous. That is just one of the problems that has to be solved, along with the basic one - the obtaining of specific chemical compound, zinc stannate. The subject of this work is the influence of mechanical activation on solid state chemical reaction, e. g., the formation of porous zinc stannate ceramics during different thermal treatments of compact samples obtained from ZnO and SnO2 powder mixtures activated for various times. Mixture of ZnO and SnO2 powders (molar ratio 2 : 1) was ac-tivated by milling in a vibratory mill with a continual regime in air, for different time periods. The shrinkage behaviour of samples during heating was followed by sensitive dilatometer. X-ray powder diffraction analysis of activated powders and thermally treated samples and SEM analysis were also performed. The main conclusion of the performed analyses is that porous, fine-grained zinc stannate ceramics could be obtained for certain time of activation at much lower temperatures than the ones reported in the literature, with simultaneous acceleration of the chemical reaction.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
