Главная – Журналы – Поиск по журналам

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

Представлен программный комплекс SUNSHYNE, предназначенный для численного моделирования течений сжимаемого газа на современных многопроцессорных вычислительных системах, включающих высокопроизводительные графические ускорители. Комплекс обладает графическим интерфейсом пользователя и позволяет выполнять расчеты в областях со сложной геометрией для промышленных приложений за счет различных способов задания граничных условий, использования неструктурированных и блочных структурированных сеток, а также сопряжения с системами автоматизированного проектирования. Описываются реализованные в коде физические модели и численные методы, функциональные возможности пакета, приводятся примеры расчетов, выполненных с его помощью, включая расчеты неравновесных течений, прямое численное моделирование перехода к турбулентности и моделирование гетерогенной детонации

Разработана и реализована численная модель динамического разрушения пластины из функционально-градиентного материала на основе стали марки Ст.3 и титанового сплава ВТ8 при ударно-волновом нагружении. Численное моделирование выполнено методом конечных элементов в трехмерной постановке с использованием программного комплекса EFES. Для описания свойств градиентного материала введен параметр смешивания, обеспечивающий плавный переход между материалами по толщине пластины. Проведены численный тест, аналогичный тесту Тейлора, и моделирование соударения алюминиевого ударника с непрерывно-градиентной преградой, что позволило оценить остаточные деформации, профили давления и условия возникновения откольного разрушения. Установлено, что направление градиента Ст.3 → ВТ8 обеспечивает эффективное рассеяние ударной волны и подавление откольного разрушения, тогда как противоположно направленный градиент приводит к локализации растягивающих напряжений и формированию откольного фрагмента. Полученные численно значения толщины откола хорошо согласуются с экспериментальными данными, что подтверждает адекватность модели, предложенной для прогнозирования динамической прочности функционально-градиентных структур при высокоскоростных нагрузках

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.

Проведено исследование лазерного зажигания образцов бурого угля (марка 2Б, разрез Кайчакский) до и после деминерализации прямоугольными импульсами длительностью 1 и 10 мс при помощи квазинепрерывного иттербиевого лазера YLR-150/1500-QCW-MM-AC (1070 нм, 1.6 кВт). Показано, что деминерализация угля приводит к увеличению величины плотности энергии, необходимой для его зажигания.