Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование газофазных кинетических процессов, плазмохимических реакций и генерации кластеров в сверхзвуковых струях низкой плотности, активируемых электронно-пучковой плазмой на установке: "Комплекс газодинамических стендов низкой плотности (ЛЭМПУС) (рег. № 06-05)".

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
22.06.2005 - 30.08.2005
Получение экспериментальных данных по зависимостям скорости генерации радикалов СН3 от параметров электронного пучка и газа в зоне активации.
Развернуть
2
01.09.2005 - 04.11.2005
Проведен сравнительный анализ предлагаемого метода с развиваемыми в настоящее время плазмохимическими методами на основе различных типов раз-ряда. Показаны преимущества предлагаемого метода.
Проведена адаптация комплекса газодинамических стендов ЛЭМПУС для изучения про-цессов плазмохимического синтеза углеводородов из метана (глава 1). Представлены результаты модернизации рабочей зоны установки с масс-спектрометрической системой регистрации ком-плекса ЛЭМПУС, в ходе которой установка была оснащена блоком активирующей электронной пушки. Это позволило инициировать в импульсном газовом потоке с большим мгновенным расхо-дом изучаемых газов или газовых смесей протекание плазмохимических реакций. Приведены схе-ма проведения измерений и фотографии установки, даны рабочие параметры. Для измерения па-раметров газового потока, состава и распределения плотности использованы электронно-флуоресцентные методы и молекулярно-пучковая масс-спектрометрия, адаптированные к им-пульсным режимам работы.
Определены условия подобия режимов импульсного и стационарного истечения сверхзву-ковых потоков, позволяющие моделировать на импульсном стенде ЛЭМПУС кинетические и плазмохимические процессы, протекающие в стационарных потоках (глава 2). Показано, что динамика истечения определяется соотношением импульсов истекающего газа и вытесняемого из области течения фонового. С использованием безразмерных параметров подобия обобщены данные по временам запуска импульсных струй для разных газов и режимов истечения. Показано, что в условиях влияния фонового газа можно успешно формировать импульсные газовые струи и молекулярные пучки с конечной областью стационарных параметров течения.
На примере кластерообразования исследована возможность использования импульсных потоков для моделирования газокинетических процессов в сверхзвуковых струях. Методами масс-спектрометрии молекулярного пучка и электронно-пучковой спектроскопии импульсной струи проведено экспериментальное исследование импульсного сверхзвукового истечения аргона. Изучены вопросы подобия процессов кластерообразования на квазистационарном участке импульсного потока и в стационарной струе. Установлено, что эти процессы при непрерывном и импульсном истечении происходят подобным образом. Показано, что импульсная техника обеспечивает возможность воспроизведения газокинетических процессов в широком диапазоне газодинамических параметров при значительном снижении материальных расходов и энергозатрат (глава 3).
Выполнено экспериментальное исследование газофазных кинетических процессов в сверхзвуковых струях, активируемых электронно-пучковой плазмой. Изучены физико-химические процессы генерации радикалов в области высокой плотности в сверхзвуковом потоке метана при инициации этих процессов активирующим электронным пучком, и транспорта образовавшихся радикалов из зоны активации. Определены корреляции между профилями концентраций некоторых радикалов (глава 4).
Проведены экспериментальные исследования синтеза радикалов в кластированном потоке природного газа при импульсном истечении из источника. Получены данные по влиянию кластерообразования на процесс активации потока и генерацию радикалов. Показано, что в потоке может осуществляться кластерный катализ реакций синтеза тяжелых углеводородов. Изучение данного процесса и определение условий оптимизации параметров, определяющих режимы кластерного катализа требует отдельной постановки (глава 5).
Реализации проекта помогла получить экспериментальные данные по условиям генерации радикалов в зависимости от газодинамических параметров рабочего газа в зоне активации, состава и концентраций примесей к основному рабочему газу.
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

2.6 Обеспечение функционирования уникальных стендов и установок научных и образовательных организаций, а также уникальных объектов инфраструктуры науки и образования (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.)
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
3,48 млн
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
профинансировано
Тема
Исследование газофазных кинетических процессов, плазмохимических реакций и генерации кластеров в сверхзвуковых струях низкой плотности, активируемых электронно-пучковой плазмой на установке: "Комплекс газодинамических стендов низкой плотности (ЛЭМПУС) (рег. № 06-05)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
0,85 млн
Количество заявок
1
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
Тема
Комплекс исследований по физике высокой плотности энергии в веществе, релятивистской ядерной физике, медицинской физике, радиационной стойкости материалов, радиационной биологии, физике тяжелоионных пучков с доминирующим пространственным зарядом на установке: "ТераВаттный Ускоритель-Накопитель тяжелых Ионов (ТВН ИТЭФ) (рег. № 01-86)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
1
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 электрофизических и излучательных характеристик мегаамперных разрядов в газах высокой плотности с использованием уникальных стендов и установок.
Продолжительность работ
2008, 5 мес.
Бюджетные средства
4,49 млн
Количество заявок
1