Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка программного модуля для расчета зависимости адсорбционных свойств материалов на основе углеродных нанотрубок от их структуры

Фамилия
Ширшавина
Имя
Алена
Отчество
Сергеевна
Номинация
Информационные технологии
Институт
Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления (ИТАСУ)
Кафедра
Автоматизированных систем управления
Академическая группа
МИТ-13-2
Научный руководитель
доцент, к.т.н Громов С.В.
Название тезиса
Разработка программного модуля для расчета зависимости адсорбционных свойств материалов на основе углеродных нанотрубок от их структуры
Тезис

В энергетике использование водорода как источник энергии является наиболее перспективным, так как водородное топливо экологически чистое, имеет высокую плотность отдаваемой энергии, а также неисчерпаемо, при условии добычи водорода из воды.

В связи с крупномасштабным использованием водородной энергии требуется безопасная и высокоэффективная система для хранения. Это и является ключевой проблемой современности. Большинство методов для хранения имеют существенные недостатки (высокие энергозатраты на сжижение, потери водорода). Выделяют два эффективных способа хранения: в связанном состоянии в виде металлогидритов и с использованием УНТ.

Углеродные материалы, в том числе нанотрубки, достаточно легкие, имеют полую структуру, могут быть использованы в качестве контейнера для хранения, сохраняя плотность газообразного водорода. Такой материал находится на стадии изучения и процесс его моделирования особенно актуален.

Целью работы является разработка программного модуля, который позволит определять зависимость адсорбционных свойств материалов на основе углеродных нанотрубок от их структуры.

В работе рассчитываются следующие параметры:

1.         Доля УНТ с открытыми каналами

2.         Число мест на адсорбенте

3.         Количество газа, поглощенного адсорбентом

Существующие современные программные продукты, предназначенные для подобной деятельности, не являются специализированными и выполняют лишь частные задачи. В связи с этим, возникают сложности, потому что каждая программа имеет свои особенности. При переходе от одного программного продукта к другому исследователь должен переформулировать исходную постановку задачи так, чтобы она соответствовала конкретному пакету программ, что приводит к искажению данных.

Программно-вычислительный комплекс, разрабатываемый в ходе научного исследования, будет способен оценивать эффективность использования сорбционных материалов на основе УНТ, а также производить вычисления основных характеристик наноструктурированных углеродных материалов. При использовании программного модуля появится возможность автоматизировать процесс промежуточных вычислений, предоставляя конечные результат в форме таблицы. Это будет способствовать сокращению временных затрат на лабораторные эксперименты и испытания.