Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации. Рубрика в журнале - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Synthetic fuel production: thermal behavior of lemon and orange peels composite fuel diesel
Статья научная
This study aimed to investigate the thermal combustion behavior of lemon peel powder, LPP and orange peel powder, OPP composite fuel diesel. The pyrolysis experiments of the diesel/ citrus composite fuel were conducted in combustion chamber. The results showed that the citrus/diesel composite fuel sustains its combustion properties at 30 % of the added citrus peels powder,. The results showed that calorific values of diesel containing 30 % LPP or 15 % LPP + 15 % OPP were very close to that of the pure diesel. The maximum calorific values were obtained at α = 0.85, 0.80 and 0.90 for 30 % OPP, 30 % LPP and 15 % OPP + 15 % LPP composite fuels respectively.
Бесплатно
The influence of thallium additives on the kinetics of oxidation of the Zn22Al alloy
Статья научная
The article presents the results of a thermogravimetrical study of the effect of thallium alloying additives on the oxidation kinetics of the Zn22Al alloy. Established in the temperature range of 473-623 K the kinetic and energy parameters of the oxidation of alloys. The oxidation of alloys proceeds according to the hyperbolic mechanism and has the order of 10-4 kg∙m-2∙sec-1. Higher activation energies indicate that the oxidation of these alloy samples results in the formation of oxide films with good protective properties. Additives of thallium in amounts of 0.01-1.0 wt.% contribute to a decrease in the oxidizability of the Zn22Al alloy. The resulting products during the oxidation of the studied alloys consist of a mixture of oxides ZnO, ZnAl2O4, Al2O3, Tl2O3.
Бесплатно
Статья научная
At present, the process of converting potential energy concentrated in the surrounding air is of considerable interest when using its active component. For many years, searches have been made for ways to increase the efficiency of existing energy sources, the continued study of which would not lead to environmental consequences for mankind. Much attention of scientists is attracted by the problems of energy inversion. And the most acute issue is the control of energy inversion, which is a single process of energy transformation from one state to another, occurring simultaneously in the “concentration-dispersion” format in the surrounding air. This kind of opportunity to use ambient air as renewable energy sources is provided by air heat pump systems, the heat supply of which is practically the only effective, environmentally friendly source of heat supply in buildings at present. However, modern air heat pump systems cannot be attributed to systems operating only on renewable energy sources, since their operation requires, according to the technology, a certain amount of electrical energy to start the compressor engine, which ensures the operation of a closed compression cycle of the evaporative-condensation unit. At present, it is not possible to achieve a full autonomous mode of operation of an air heat pump system without the use of an additional energy source. Continuing the innovative and effective way of developing the extraction of the surrounding air for the purpose of obtaining thermal and electrical energy, scientists propose to use the capabilities of modern quantum wave technology, based on thermodynamics and electrodynamics. To solve this problem, they followed the path of development of modern electronics, realizing that electrons - “quanta” determine the vast majority of the physical and chemical properties of the bodies around us. Such a process of heat and mass transfer, in the conditions of the surrounding air, under the influence of external forces of the energy field, is the environment in which natural and artificial electric currents propagate.
Бесплатно
Статья научная
Для эффективного решения задач по вскрытию подводной обстановки и обнаружению подводных объектов необходимы совершенные гидроакустические системы. Их создание должно не только основываться на «грубом» увеличении чувствительности приемных элементов и совершенствовании их конструкции, но и носить комплексный характер, основанный на научно обоснованном подходе. Предложен вариант подхода к построению гидроакустической системы (ГАС) с критерием минимума потерь и адекватного отображения подводной обстановки. Применен метод дискретизация зоны обнаружения и вычисление оптимального размера дискрета. На базе данного подхода разработана структура агрегирования варианта ГАС и ее элементы, содержание базы исходных данных, предъявляемые требования к модулю формирования контура требований к ГАС, решаемые задачи модулем формирования вариантов ГАС и необходимые для этого данные.
Бесплатно
Адаптивная регулировка спектральной составляющей мощности излучения многоволновой лазерной системы
Статья научная
В данной статье представлен способ повышения энергетической эффективности систем, использующих для передачи информации лазерное излучение, путем автоматического выбора рациональной мощности излучения. Разработана модель процесса адаптивной регулировки спектральной составляющей мощности излучения многоволновой лазерной системы на основе анализа величины отраженного от ретрорефлектора оптического сигнала в интересах обеспечения требуемого уровня мощности лазерного излучения для надежной передачи информации каждым отдельно взятым каналом. В программной среде MATLAB Simulink, на основе математического аппарата теории автоматического управления, произведена имитация исследуемого процесса и подтверждена адекватность предложенной модели. Модель подразумевает возможность ее коррекции путем изменения усиливающих и инерционных свойств элементов схемы для описания частных случаев функционирования многоволновой лазерной системы.
Бесплатно
Алюминотермическое получение титанового порошка
Статья научная
В статье приведен краткий обзор ныне существующих способов получения титановых порошков в России и предложена технология алюминотермического получения титанового порошка из оксида титана для аддитивных технологий. Основная фракция полученного порошка (менее 50 мкм) подвергалась водородному отжигу для укрепления сферы металлического порошка и довосстановления низших окислов титана, далее порошок подвергался ультразвуковой чистке в растворе глицерина и спирта для лучшего отделения образовавшегося корунда от сфер. По результатам электронно-микроскопического исследования показано, что полученные гранулы имеют сферическую форму, состоят преимущественно из титана и алюминия, из чего можно сделать вывод, что порошок является титано-алюминиевым сплавом. По результатам гранулометрического анализа сферы находятся в интервале от 17 до 69 мкм, что соответствует требованиям, предъявляемым к металлическим порошкам, используемым в аддитивных технологиях.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье произведен качественный и количественный анализ возможности применения различных децентрализованных энергосистем в условиях Республики Татарстан. Произведен расчет себестоимости вырабатываемой электрической энергии для таких установок, как газопоршневой агрегат, твердооксидный топливный элемент, ветрогенератор, дизельный генератор и солнечные фотоэлектрические панели. Выявлены преимущества и недостатки рассматриваемых энергетических установок.
Бесплатно
Аппаратная реализация системы передачи электромагнитных сигналов через горную породу
Статья научная
В статье рассматривается структура системы для передачи и приема команд диспетчера персоналу шахт по беспроводному электромагнитному каналу через горные породы на глубину до 1000 м в частотном диапазоне 0,3-30 кГц. Рассмотрены методы модуляции и кодирования информации в канале с учетом промышленных помех.
Бесплатно
Статья научная
На сегодняшний день очистка природной воды до питьевого уровня является довольно сложной задачей. Постоянное ухудшение качества воды в поверхностном водоисточнике связано как со сбросами техногенного характера, так и с недостаточной степенью очистки сточных вод как коммунального назначения, так и промышленного. Не всегда имеющиеся технологии на станции очистки способны эффективно работать в паводковые периоды, периоды «цветения» воды, а также справляться с кратковременными сбросами. Недостаточная степень очистки влияет как на органолептические показатели воды, так и на эксплуатационные характеристики применяемого оборудования. В статье представлен обзор технологий, которые применяются для улучшения показателей качества питьевой воды. При выборе технологии учитывается эффективность очистки, капитальные затраты на внедрение технологии, а также сроки монтажа. На основании данных критериев был выбран метод «углевания» и апробирован на разработанной и спроектированной лабораторной макетной установке. На основании полученных лабораторных результатов данный метод был апробирован на станции очистки воды. В работе представлены результаты опытно-промышленных испытаний и подробно описано влияние метода «углевания» на основные показатели качества воды в критичные моменты очистки.
Бесплатно
Вискозиметр тиксотропных жидкостей
Статья научная
В предлагаемой работе рассмотрена конструкция вискозиметра, предназначенного для контроля тиксотропных жидкостей, изменяющих текучесть в результате приложения механической нагрузки. Главная отличительная особенность данного устройства: внутренняя боковая поверхность измерительного сосуда выполнена в виде эллипса, а в процессе измерения в исследуемый образец погружается два зонда, один из которых используется для разрушения структуры, а второй - для измерения механического сопротивления (вязкости) образца. Вискозиметр может быть использован при изучении тиксотропных свойств нефтей и гелеобразующих систем, используемых в технологиях повышения нефтеотдачи.
Бесплатно
Вихревой способ сжигания водоугольного топлива из шламов углеобогащения
Статья научная
Представлены результаты разработки конструкций теплогенераторов малой и средней мощности. Вихревые адиабатические камеры сжигания различаются по расположению оси вихревого движения газов в топочном пространстве (горизонтально и вертикально). В зависимости от теплопроизводительности котла вихревая камера либо располагается рядом с котлом (котел является котлом-утилизатором), либо встраивается в топочное пространство котла. Адиабатические вихревые топочные камеры с горизонтальной осью вращения топочных газов были разработаны для котлов с теплопроизводительностью от 0,1 до 0,7 МВт. Экспериментальные исследования, испытания в опытно-промышленных и промышленных условиях теплогенераторов, работающих на ВУТ, показали их высокую техническую эффективность (мехнедожог составил не более 5 %, к.п.д. котлов 86 %), а количество вредных выбросов в уходящих газах существенно меньше предельно допустимых значений (в 2-3 раза).
Бесплатно
Влияние кавитации на свойства керамического черепка
Статья научная
В данной статье приводятся результаты экспериментальных исследований, направленных на изучение влияния механической обработки глинистого сырья путем гидродинамического воздействия, которое приводит к изменению реологических свойств глинистой шихты и к улучшению физико-механических характеристик. Для этого были определены основные формовочные свойства используемой в исследовании глины, отработаны режимы обработки глиняной массы в гидродинамическом диспергаторе, выполнен рентгенофазовый анализ глинистой шихты и керамических масс после обжига, а также определены прочностные характеристики керамических образцов, изготовленных из глинистой шихты, диспергированной гидродинамическим воздействием.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние модифицирования нановолокнами Al2O3 на свойства стеновой строительной керамики на основе кварц-полевошпатовых отходов обогащения медно- молибденовых руд. Установлено, что при добавлении 0,6 масс.% нановолокон Al2O3 прочность керамики, спеченной при 1000 °C, возрастает от 38,3 до 58,5 МПа, водопоглощение снижается от 12,8 до 10,6 %, наблюдается возрастание морозостойкости керамического материала.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведены результаты исследования влияния комбинированных наполнителей (2-меркаптобензтиазол (МБТ) и наноразмерных оксидов: ZrO2, WO3, ZnO и CuO) на служебные свойства и структуру сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Композиты на основе СВМПЭ с бинарными наполнителями получены методом горячего прессования. Исследование физико-механических характеристик полимерных композиционных материалов показало повышение прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве на 43-50 % и 26-27 % соответственно по сравнению с исходным СВМПЭ. Напряжение при сжатии и твердость по Шору D композитов повысились на 41 % и 11-15 % соответственно. Микроскопические исследования композитов показали формирование сферолитных образований в надмолекулярной структуре, а плотность увеличивается во всех образцах при введении наполнителей. Термодинамические исследования показали, что энтальпия плавления и степень кристалличности композитов состава СВМПЭ/МБТ/ZrO2 и СВМПЭ/МБТ/WO3 выше по сравнению с СВМПЭ/МБТ/CuO и СВМПЭ/МБТ/ZnO. Трибологические исследования выявили улучшение износостойкости СВМПЭ/МБТ/CuO в 4 раза по сравнению с ненаполненным полимером при сохранении низкого коэффициента трения. Исследование поверхности трения композитов показало формирование вторичных структур, снижающих усталостное и абразивное изнашивание, что объясняет повышение износостойкости. Разработанные композиты на основе СВМПЭ, наполненного МБТ и оксидами металлов, могут найти применение в технике и различных оборудованиях благодаря улучшенным свойствам.
Бесплатно
Статья научная
Потери мощности в преобразователях вызывают в сети постоянного тока отклонения потока мощности от желаемого значения. Для точного управления потоком мощности в сети постоянного тока необходимо устранить указанные отклонения. При моделировании пятитерминальной системы ПИН-ВППТ в Matlab/Simulink показано, как добиться точного управления потоком мощности в системе МППТ с учетом потерь мощности в преобразователях и в линии постоянного тока
Бесплатно
Влияние содержания технического углерода на свойства бутадиенового эластомера
Статья научная
В работе приведены результаты исследования физико-механических свойств до и после термического старения, степени набухания в гидравлическом масле, а также температурные свойства эластомеров на основе бутадиенового каучука марки СКД-В в зависимости от содержания малоактивного печного технического углерода марки П-803. С увеличением содержания технического углерода до 110 масс.ч. в эластомерной матрице происходит повышение относительного удлинения и условной прочности на разрыв, с дальнейшим увеличением содержания наблюдается снижение. С увеличением содержания технического углерода в резиновой смеси показатели плотности, твердости, условного напряжения и агрессивостойкости повышаются. После испытания на термическое старение наблюдается повышение плотности, твердости и условного напряжения, а относительное удлинение и предел прочности при разрыве снижаются. При помощи термомеханического анализатора установлено, что увеличение количества содержания технического углерода в резиновой смеси не оказывает существенного влияния на начало сегментальной подвижности эластомеров, но снижает изменение линейных размеров при повышении температуры. Методом дифференциально сканирующей калориметрии установлено, что изменение количества содержания технического углерода не влияет на среднюю температуру стеклования. При оптимальном содержании технического углерода наблюдается наиболее равномерное распределение частиц в объеме эластомерной матрицы без образования большого количества агломератов либо пустот.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрено влияние введения двуокиси титана (TiO2) и титаната бария (BaTiO3) на электрофизические и физико-механические свойства композиционного материала на основе эпоксидного пресс-материала. Описана технология приготовления композиционных материалов с улучшенными радиотехническими характеристиками. Установлены такие характеристики материала, как диэлектрическая проницаемость, усадка, твердость и водопоглощение. Показана возможность повышения диэлектрической проницаемости материала. Установлено, что наполнение 30 % масс. TiO2 повышает диэлектрическую проницаемость в 1,4 раза; введение BaTiO3 в том же соотношении - в 1,7 раза. Приведены технология и режимы изготовления деталей из этого материала.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена исследованию влияния технологии комплексной химико-термической обработки (КХТО) на свойства поверхностных слоев углеродистых сталей. КХТО включала в себя цементацию, диффузионное насыщение в среде легкоплавких жидкометаллических расплавов (ДЛЛЖР) и последующую термическую обработку. Цементация выполнялась при температуре 950 0С, с выдержкой 8 часов. ДЛЛЖР проводилось в диапазоне температур от 950 до 1050 ºС. Длительность выдержки варьировалась от 1 до 8 часов. ДЛЛЖР проводилось в среде Pb-Bi с добавлением 3-5 % порошка Cr. Исследования выполнялись на образцах, изготовленных из сталей Ст3, 20Х13, 40Х, 40Х13. Было выявлено, что такие характеристики, как толщина покрытия и концентрация хрома в поверхностном слое, зависят от режимов ДЛЛЖР и состава покрываемой стали. Максимальная толщина покрытий наблюдалась на стали Ст3 после КХТО при температуре 1070 °C, длительностью 8 часов и составляла 50 мкм. При том же режиме на стали 20Х13 толщина покрытия составляла 37 мкм, на стали 40Х - 45 мкм, на стали 40Х13-30 мкм. После проведения КХТО на поверхностности образцов из стали Ст3 концентрация хрома составляет 68,8 %, на стали 40Х - 64,22 %, на стали 20Х13 содержание хрома составляет 62,54 %, на стали 40Х13-64,22 %.
Бесплатно
Влияние температуры обжига на фазовый состав керамического образца глины с кеком деарсенизации
Статья научная
Изучен фазовый состав при различных температурах обжига керамического образца, полученного на основе сукпакской глины и кека деарсенизации отвального шлама комбината «Тувакобальт». В интервале 800-900 °C в керамических образцах глины с кеком обнаруживается новая фаза - нефелин NaAlSiO4. При оптимальной температуре обжига, равной 900 °C, в образцах установлено отсутствие фаз соединений мышьяка и наличие клиноэнстатита, акерманита, кварца, плагиоклаза, которые в образующейся системе определяют высокую прочность материала.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе исследовано влияние термически обработанного политетрафторэтилена (ПТФЭ) на свойства и структуру сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Приведены результаты исследования прочности при сжатии, плотности и триботехнических характеристиках полимерных композитов на основе СВМПЭ, наполненного с исходным ПТФЭ и с термической обработкой. Показано, что введение в СВМПЭ политетрафторэтилена с термической обработкой приводит к улучшению износостойкости в 4 раза и прочности при сжатии до 50 % по сравнению с полимерной матрицей. Структурными исследованиями показано, что улучшение износостойкости связано со снижением окислительных процессов при трении за счет дискретно распределенных частиц термически обработанного ПТФЭ. Благодаря высокой износостойкости разработанные материалы могут найти применение в узлах трения машин и техники.
Бесплатно
