Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано горение алюминиевых частиц-агломератов диаметром 215 ÷ 840 мкм в свободном падении в воздухе при атмосферном давлении. Первоначально сферически-симметричное горение сменяется асимметричным, происходит фрагментация; в итоге процесс горения заканчивается с образованием оксидного остатка. Перечисленные события характеризуются соответствующим временем. В данной статье определена длительность стадии симметричного горения --- в среднем 0.5 ± 0.1 по отношению к времени горения. Получены эмпирические аппроксимирующие зависимости координаты и скорости от времени (x(t) и v(t)) для частиц разных диаметров. Для проведения аналитических расчетов движения горящих частиц вязкость воздуха в окрестности частицы выбрана равной 6.98 · 10^-5 Па · с, что соответствует осредненной температуре 2 005 К. Путем сопоставления эмпирических и расчетных зависимостей x(t ) и v(t) определен эффективный аэродинамический коэффициент сопротивления частицы в зависимости от ее размера в форме C_d ( D, Re) = (9.33 + 0.13D)/Re, где Re --- число Рейнольдса из диапазона 0.2 < Re < 5.2. Для оценочных расчетов можно принять C_d = 77/Re.

Проведена оценка энергетических возможностей гипотетического цвиттер-ионного нитрогидразина H₃N⁺N^-NO₂ в качестве компонента артиллерийских порохов. Составы с углеводородным связующим по сравнению со штатными метательными зарядами позволяют увеличить дульную энергию снаряда на ≈33 % для 152-мм гаубицы и на ≈27 % для 125-мм танковой пушки без увеличения температуры пороховых газов. Для 120-мм миномета возрастание дульной энергии мины составляет ≈14 %. Для сравнения рассматриваются аналогичные составы на основе динитрамида аммония, которые показали меньшую эффективность. Составы с активным связующим также достигают высоких показателей работоспособности. Однако они имеют высокую температуру продуктов сгорания, что неприемлемо для большинства ствольных систем.

Исследовалось влияние распределения алюминиевого порошка на энергию взрыва слоистых композитных зарядов термобарических взрывчатых веществ на основе расплава высокоэнергетического 3,4-динитрофурозанфуроксана (DNFT). Композиты состояли из внутреннего и внешнего цилиндрического слоев с регулируемым пространственным распределением алюминиевого порошка. Взрывные испытания проводились в закрытой взрывной камере, заполненной отдельно или азотом, или воздухом. Получены данные о квазистатическом давлении, избыточном давлении в ударной волне и об эволюции огненного шара. С помощью численного моделирования исследована диффузия алюминиевого порошка в процессе взрыва с использованием комбинированного метода дискретных элементов и конечных элементов. Результаты показывают, что концентрирование алюминиевого порошка во внешнем слое композита повышает концентрацию алюминиевого порошка в облаке, что ведет к увеличению скорости горения и выхода энергии на ранних стадиях взрыва. Наоборот, алюминиевый порошок, сконцентрированный во внутреннем слое, сжимается к центру и затем отскакивает назад, замедляя диффузию и оказывая влияние на анаэробные процессы горения.

Приведены результаты исследований по синтезу анионных повехностно-активных веществ на основе смеси высших карбоновых кислот, выделенных из льняного масла, а также индивидуального соединения - линоленовой кислоты (С18:3). На основе синтезированных сульфокислот получены калиевые, натриевые и кальциевые соли в соотношении 1 : 2 : 1 при комнатной температуре. Синтезированные соединения охарактеризованы комплексом физико-химических методов, исследованы их поверхностно-активные и антикоррозионные функциональные свойства. Показано, что максимальная поверхностная активность наблюдается у натриевой соли сульфатированной линоленовой кислоты (поверхностное натяжение на границе раздела керосин-вода уменьшается с 42.4 до 4.1 мН/м). Этот факт свидетельствует о поверхностной активности соединения, молекулы которого являются дифильными и включают в себя большой углеводородный фрагмент. Максимальная эффективность защиты от углекислотной коррозии составляет 98.7 % при использовании натриевой соли линоленовой кислоты в концентрации 100 м. д. В результате проведенных исследований установлено, что синтезированные поверхностно-активные вещества на основе полиненасыщенных жирных кислот, содержащихся в льняном масле, и индивидуальной линоленовой кислоты являются эффективными ингибиторами коррозии малоуглеродистой стали при защите от углекислотной коррозии в минерализованных средах при повышенных температурах.

Изучено влияние концентрации лантана, вводимого в высококремнеземный цеолит ЦВН (цеолит со структурой HZSM-5 типа MFI), в процессе совместного получения олефинов С₂-С₄ и п-ксилола из метанола. Лантансодержащие цеолитные катализаторы с содержанием La 1.0-5.0 мас. % охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, низкотемпературной адсорбции азота и температурно-программируемой десорбции аммиака. Показано, что с увеличением содержания лантана в катализаторе происходит уменьшение удельной поверхности, суммарного объема и среднего диаметра пор. В результате взаимодействия La с кислотными ОН-группами цеолита происходит снижение силы и количества сильных бренстедовских кислотных центров и образование новых более сильных льюисовских кислотных центров. Установлено, что выход олефинов С₂-С₄ и селективность по п-ксилолу зависят от соотношения кислотных центров различной природы, значения объема и среднего диаметра пор цеолита, которые регулируются варьированием содержания лантана. Максимальный выход олефинов С₂-С₄ (33.7 мас. %) из метанола при 400 °С достигается на катализаторе, модифицированном 5.0 мас. % лантана. Максимальный выход ксилолов (21.7-22.6 мас. %) при селективности по п-ксилолу 71.6-79.3 % достигается на катализаторе, модифицированном 3.0-4.0 мас. % лантана.

Проведены исследования сорбции CO₂ композитными сорбентами, представляющими собой активный компонент (разветвленный полиэтиленимин), диспергированный при помощи пористого носителя. Композитные материалы с содержанием разветвленного полиэтиленимина 40 мас. % были синтезированы на основе четырех носителей различной химической природы, среди которых два полимерных материала, силикагель и оксид алюминия. Сорбционные свойства полученных композитных сорбентов изучены в процессе, моделирующем удаление CO₂ из биогаза (концентрация CO₂ в газовой смеси от 15 до 50 об. %). По результатам сорбционных экспериментов для материалов определены значения динамической сорбционной емкости и энтальпии сорбции CO₂. Показано, что сорбционные свойства композитных сорбентов в основном определяются выбором пористого носителя. Проведен анализ потребления тепловой энергии на регенерацию композитных сорбентов в рамках адсорбционного цикла, на основе которого выбраны перспективные материалы для извлечения CO₂ из биогаза.

Представлены результаты исследования процесса очистки поверхности отработавших магнитов системы R-Fe-B (R = Nd, Pr, Tb, Dy) химическим травлением с целью вовлечения их в рециклирование. В качестве материала для экспериментов использованы магниты, извлеченные из отработавших жестких дисков для персональных компьютеров. Выбор данных изделий обусловлен их низкой стоимостью, простотой извлечения, компактностью размеров. Извлеченные магниты подвергали размагничиванию при 623 К при среднем вакууме в течение 4 ч. Для удаления с их поверхности гальванического покрытия производили пескоструйную обработку шлаковой дробью, подаваемой под давлением 300 кПа. На очищенной поверхности готовили шлиф, который подвергали окислению в естественных условиях. Исследовано влияние типа кислоты (азотная, соляная, серная) и концентраций растворов кислот на эффективность травления окисленной поверхности, а также на поведение редкоземельных и легирующих элементов при химическом травлении. Морфологию поверхности шлифа и содержание кислорода анализировали методом сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что химическое травление 0.5-1.0 % раствором серной кислоты в течение 1 мин приводит к снижению содержания кислорода с 3.1±0.2 до (2.2±0.2)-(2.4±0.1) мас. % на поверхности основной стехиометрической фазы сплава, а также к вытравливанию с поверхности обогащенных редкоземельными металлами фаз и образованием на их месте пор.

Проведена оценка влияния концентрации фталевого ангидрида в реакционной смеси на состав и коллоидную стабильность продуктов каталитического ацилирования нефтяного гудрона в присутствии AlCl₃. Объектом исследования служили гудрон сборной нефти месторождений Западной Сибири и продукты его взаимодействия с фталевым ангидридом. Анализ изменения состава, структуры и агрегативной устойчивости гудрона и его компонентов проведен с использованием методов жидкостно-адсорбционной хроматографии, ИК-спектроскопии, спектрофотометрии в видимой области. Динамика роста асфальтеновых агрегатов оценена методом динамического рассеяния света. Установлено, что при концентрации фталевого ангидрида 25 % на массу гудрона, около 7 мас. % смол теряют способность растворяться в н-алканах и превращаются в асфальтены за счет встраивания в их молекулярную структуру карбоксибензоильного радикала, что подтверждено результатами ИК-спектроскопии. Процесс ацилирования гудрона повышает его коллоидную стабильность на 20-30 % в зависимости от соотношения реагентов.

Проведено исследование высокодисперсного палладиевого катализатора, нанесенного на азотсодержащие углеродные нанотрубки, в реакции гидрирования СО₂ в муравьиную кислоту в жидкой фазе при температурах 100-150 °С и высоком давлении. Показано, что увеличение загрузки катализатора (от 1.6 до 4.0 г/л), общего давления (от 20 до 60 атм) и cоотношения P_H2/P_CO2 (от 1 : 1 до 2 : 1) в реакторе позволяют увеличить выход муравьиной кислоты более чем в 5 раз. При 150 °С получено максимальное значение выхода муравьиной кислоты (27.6 г/г_Pd) с селективностью 98 %. Установлено, что присутствие в катализаторе множества отдельных атомов палладия помимо его наночастиц размером 1.5 нм оказывает положительное влияние на протекание реакции гидрирования СО₂, как и в случае реакции разложения муравьиной кислоты. На основании высокой эффективности данной каталитической системы в реакции разложения муравьиной кислоты для получения чистого водорода сделан вывод о принципиальной возможности ее использования в цикле химического накопления водорода с помощью СО₂.

Впервые в лабораторных и полевых экспериментах изучена выживаемость, возможность и эффективность использования штамма бактерий Pseudomonas extremorientalis PhS1 при совместном применении в разных дозах с химическим протравителем. В лабораторных экспериментах установлено, что протравитель Оплот не снижает численность бактерий в течение 24 ч. Анализ фитосанитарного состояния семян яровой пшеницы методом влажных рулонов показал значительное снижение общей зараженности семян во всех вариантах по сравнению с контролем: применение химического препарата снижало длину проростка и увеличивало количество корней; обработка и фунгицидом, и бактериями частично снимала ретардантный эффект пестицида. В полевом эксперименте установлена эффективность предпосевной обработки семян бактериями, химическим протравителем и их смесью: пораженность растений в течение вегетационного периода корневыми гнилями значительно снизилась по сравнению с контролем, использование фунгицида способствовало увеличению высоты и сухой массы растений в середине вегетации. Применение как бактерий, так и протравителя способствовало накоплению азота в растениях; использование только фунгицида - снижению количества фосфора. Анализ структуры урожая показал увеличение высоты растений и колоса, количества колосков и зерен в колосе, биологической урожайности как в 100, так и в 50 % дозе применения химического препарата на 105 и 59 % соответственно. Бактеризация семян способствовала улучшению структуры урожая, но в меньшей степени, чем комплексная обработка, а также приводила к увеличению урожайности на 14 %. Анализ качества зерна показал, что все использованные способы предпосевной обработки семян яровой пшеницы обеспечили статистически значимое увеличение в зерне содержания белка, клейковины и стекловидности.