Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание физико-технологических основ перспективных энергетических установок с использованием низкотемпературной плазмы высокой плотности энергии.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.5006
Организация
ИТЭС ОИВТ РАН

развитие традиционных и разработка новых методов создания экстремальных состояний вещества при высоких концентрациях энергии, экспериментальное и теоретическое изучение свойств конструкционных материалов и рабочих сред, а также физических процессов в перспективных энергетических установках с использованием низкотемпературной плазмы высокой плотности энергии в широком диапазоне температур и давлений

Соисполнители

Организация
МГТУ им. Н.Э.Баумана
Организация
ИПХФ РАН

Этапы проекта

1
24.06.2005 - 30.09.2005
2
01.10.2005 - 08.12.2005
Проверена возможность измерения давления насыщенных паров тугоплавких материалов в диапазоне давлений до 100 МПа методом точек кипения при импульсном лазерном нагреве; отработана методика рубиновых датчиков высокого давления для экспериментов по электровзрыву металлических фольг; определена зависимость концентрационных пределов распространения пламени в водородно-воздушных смесях от содержания ингибиторов; измерена электропроводность и параметры эффекта Холла в ударно-сжатой плазме, а также упругопластические, прочностные и кинетические свойства различных материалов; выполнены эксперименты по динамическому синтезу кристаллического карбина из различных аллотропных модификаций углерода и анализ результатов экспериментов; измерены энтальпия и теплоемкость титанового сплава ВТ1-0, определена температура солидуса; создан графический интерфейс базы данных для обработки результатов ударно-волновых экспериментов; получены новые опытные и расчетно-теоретические данные о термодинамических функциях плазмы сложного химического и ионизационного состава в широком диапазоне температур и плотностей; разработаны методики определения транспортных коэффициентов плотных газоплазменных сред в интенсивных радиационных полях; осуществлен выбор существующих моделей уравнения состояния многокомпонентных систем сложного состава в широком диапазоне термодинамических параметров; измерены параметры пылевой плазмы в высокочастотном газовом разряде емкостного типа и тлеющем разряде постоянного тока; разработана физико-математическая модель взаимодействия сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
В процессе работы на третьем этапе проводились измерения газодинамических и теплофизических параметров веществ при высокой концентрации энергии, термодинамическое и гидродинамическое моделирования высокоскоростных процессов. В результате исследований экспериментально определены оптические и электрофизические свойства плазмы ударно-сжатых аргона, ксенона и смеси водорода с гелием, в том числе для аргона в импульсном магнитном поле; изучены процессы генерации и устойчивость плотной плазмы сложного химического состава; измерена ударная сжимаемость и скорость звука в ударно-сжатом фуллерене С60; исследованы особенности горения водородно-воздушных смесей в различных объёмах; измерена и рассчитана проводимость алюминия в сверхкритическом состоянии; экспериментально изучено влияние интенсивности теплового воздействия на параметры фазовых превращений в титановом сплаве; проведены газодинамические расчеты высокоэнергетических процессов с учетом многофазных уравнений состояния; рассчитаны термодинамические параметры многокомпонентной неидеальной плазмы Солнца в широком диапазоне температур и давлений; изучено поведение пластичных и хрупких материалов в условиях нагружения плоскими и дивергентными ударными волнами; экспериментально изучено формирование плазменно-пылевых структур в газовых разрядах различного типа; исследованы процессы в плоских тонкостенных преградах, облучаемых мощными рентгеновскими импульсами.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
В процессе работы на заключительном четвертом этапе проводился анализ результатов экспериментов и расчетов, компиляция данных по теплофизическим свойствам низкотемпературной плазмы с высокой плотностью энергии. В результате исследований измерены оптические и электрофизические свойства плотной плазмы инертных газов; определена температурная зависимость давления насыщенных паров углерода и диоксида урана в диапазоне давлений 0.5-100 МПа; изучены различные кристаллические модификации фуллерена С70 при ударно-волновом нагружении в ампулах сохранения; исследовано горение водородно-воздушных смесей в больших объемах и ингибирование этих процессов с помощью новых ингибиторов; измерена проводимость железа в сверхкритическом состоянии; выполнено сравнение результатов расчетов свойств ударно-сжатой плазмы и плазмы Солнца с экспериментальными данными; проведено моделирование процессов пробивания различных преград и анализ результатов экспериментов по исследованию упругопластических, прочностных и кинетических свойств пластичных и хрупких материалов; созданы банк данных по свойствам многокомпонентной плазмы, вычислительные модули и интерфейс для проведения расчетов термодинамических свойств широкого круга веществ при высоких давлениях и температурах через Интернет; проведено численное моделирование и анализ экспериментальных данных для плазменно-пылевых образований, формирующихся в газовых разрядах различного типа; предложены рекомендации по реализации и применению полученных результатов и по дальнейшим исследованиям.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области естественных наук: 1. Исследование многофакторных процессов, физико-химических характеристик сред в условиях фазовых переходов, в т.ч. металлических и конденсированных сред; 2. Термодинамические и оптические характеристики пылевой низкотемпературной плазмы; 3. Исследование кинетики молекулярных фотопроцессов в дисперсных средах (в т.ч. пылевой плазме), частично организованных средах и растворах макромолекул; 4. Применение многофазного метода Годунова для численного моделирования высокоэнергетического воздействия на вещество (конструкционные материалы); 5. Пространственная сепарация пылевых частиц по их размерам в диффузном крае радиочастотного индукционного газового разряда; 6. Исследование экстремальных состояний вещества под действием фемтосекундных импульсов излучения; 7. Математическое и физическое моделирование начальной стадии электровзрыва вольфрамовой проволочки; 8. Термодинамические и транспортные свойства конструкционных материалов (металлы и сплавы); 9. Моделирование процессов опто-механических воздействий высокой плотности энергии на конструкционные материалы; 10. Использование лазеров и плазменных установок в медико-биологических исследованиях
Продолжительность работ
2009, 3 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Организация
ОИВТ РАН
профинансировано
Научно-технологические основы покрывного крашения кож с применением неравновесной низкотемпературной плазмы. 1. Экспериментальные исследования воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на свойства хромовых кож на стадии покрывного крашения. 2. Изменение физико-механических и гигиенических свойств кожевенных материалов под влиянием неравновесной низкотемпературной плазмы. 3. Структурные изменения кожевенных материалов различной плотности под воздействием высокочастотной емкостной плазмы пониженного давления. 4. Экспериментальные исследования воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на пленкообразователи, применяемые при покрывном крашении кож. 5. Экспериментальные исследования воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на пигментные концентраты, применяемые при покрывном крашении кож. 6. Экспериментальные исследования воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на закрепители, применяемые при покрывном крашении кож. 7. Экспериментальные исследования воздействия не
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
1,7 млн
Организация
ФГБОУ ВО "КНИТУ"
профинансировано
Физико-технические проблемы создания энергетических и энерготехнологических установок высокой плотности мощности 1. Исследование динамических свойств плазменных и плазмоподобных структур как активных сред принципиально новых энергогенерирующих сильноточных разрядных конфигураций при сопряжении их с источниками и накопителями энергии высокой плотности мощности и несамосогласованным вводом энергии в плазменную нагрузку. 2. Современные методики диагностических экспериментов по одновременному определению полей температур и скоростей заряженных частиц, плотности и коэффициентов поглощения плазмы на основе лазерной интерферометрии и эмиссионно-абсорбционной спектроскопии. 3. Экспериментальные исследования излучательных и отражательных свойств активных сред энергетических установок высокой плотности мощности методами эмиссионной / абсорбционной спектроскопии высокого пространственно-временного разрешения. 4. Исследование динамики и макроструктуры приповерхностных светоэрозионных парогазовых потоков при лазерн
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ОИВТ РАН
профинансировано
Тема
Создание физико-технологических основ перспективных энергетических установок с использованием низкотемпературной плазмы высокой плотности энергии
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
3
Тема
Исследование упругопластических и теплофизических свойств конструкционных и энергетических материалов и свойств неидеальной плазмы при динамическом нагружении до 500 ГПА на установке: "Экспериментальный взрывной стенд для исследования теплофизических свойств вещества при высоких концентрациях энергии (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ВЗРЫВНОЙ СТЕНД) (рег. № 01-46)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,6 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии производства и композиции конструкционного материала с повышенной термической и радиационной стойкостью для энергетических установок нового поколения
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
80 млн
Количество заявок
3
Тема
Проведение исследований в области физики высоких энергий, ядерной физики и физики плазмы с использованием высокоэнергетических уникальных установок и комплексов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
76,2 млн
Количество заявок
12
Исследование теплофизических, оптических и транспортных характеристик плотной плазмы сложного химического и ионизационного состава в условиях интенсивных радиационных, электромагнитных и ударно-волновых нагрузок. Исследование физики нового класса сильноточных излучающих плазмодинамических разрядов экстремальной плотности тока и радиационно-плазмодинамических механизмов генерации, нагрева и ускорения гиперзвуковых потоков плотной плазмы сложного химического и ионизационного состава. Фундаментальные исследования нелинейных радиационно-плазмодинамических эффектов взаимодействия ускоренных потоков излучающей плотной плазмы с конденсированными, газовыми и плазменными средами на установке: "Научно-исследовательский экспериментально- диагностический стенд на основе сильноточного магнито-плазмодинамического ускорителя экстремальной плотности мощности (ЛУЧ СО1) (рег. № 06-17)"
Тема
Исследование теплофизических, оптических и транспортных характеристик плотной плазмы сложного химического и ионизационного состава в условиях интенсивных радиационных, электромагнитных и ударно-волновых нагрузок. Исследование физики нового класса сильноточных излучающих плазмодинамических разрядов экстремальной плотности тока и радиационно-плазмодинамических механизмов генерации, нагрева и ускорения гиперзвуковых потоков плотной плазмы сложного химического и ионизационного состава. Фундаментальные исследования нелинейных радиационно-плазмодинамических эффектов взаимодействия ускоренных потоков излучающей плотной плазмы с конденсированными, газовыми и плазменными средами на установке: "Научно-исследовательский экспериментально- диагностический стенд на основе сильноточного магнито-плазмодинамического ускорителя экстремальной плотности мощности (ЛУЧ СО1) (рег. № 06-17)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,1 млн
Количество заявок
1