WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«РЕФОРМУВАННЯ ВУГЛЕВОДНІВ У ДИНАМІЧНИХ ПЛАЗМОВО-РІДИННИХ СИСТЕМАХ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Соломенко Олена Василівна

УДК 533.9

ПЛАЗМОВЕ ТА ПЛАЗМОВО-КАТАЛІТИЧНЕ РЕФОРМУВАННЯ

ВУГЛЕВОДНІВ У ДИНАМІЧНИХ ПЛАЗМОВО-РІДИННИХ СИСТЕМАХ

АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ

01.04.08 – фізика плазми

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наук

ового ступеня кандидата фізико-математичних наук Київ – 2014 Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі фізичної електроніки радіофізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

доктор фізико-математичних наук, професор

Науковий керівник:

Черняк Валерій Якович Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри фізичної електроніки доктор фізико-математичних наук, професор

Офіційні опоненти:

Бізюков Олександр Анатолійович Харківський національний університет ім. В.Н.Каразіна МОН України, професор кафедри прикладної фізики та фізики плазми доктор фізико-математичних наук, професор Гончаров Олексій Антонович Інститут фізики НАН України, головний науковий співробітник відділу газової електроніки Захист відбудеться " 24 " лютого 2014 р. о 1500 засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.31 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ, просп. Глушкова 4Г, радіофізичний факультет.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ім. М. Максимовича

Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою:

м. Київ, МСП, 01601, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий " 22 " січня 2014 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.В. Прокопенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми На сьогоднішній день через виснаження традиційних видів палив, запаси яких на Землі обмежені, однією із найважливіших проблем енергетики є пошук альтернативних джерел енергії. Дуже важливим є пошук способів частково відмовитись від таких традиційних палив, як бензин, керосин та метан, що отримують з нафти та природного газу. Одним із шляхів вирішення даної проблеми є використання біопалива з швидко відновлювальних вуглеводнів рослинного та тваринного походження – “зелених” палив (ЗП). Утворення ЗП відбувається шляхом акумулювання сонячної енергії за рахунок природної конверсії води і атмосферного вуглекислого газу рослинами в процесі фотосинтезу. Крім того вуглекислий газ, який утворюється під час спалювання ЗП, не може суттєво впливати на екологію, оскільки період між поглинанням та виділенням СО2 малий.

Найбільш поширеними ЗП, які сьогодні починають широко застосовуватись, є біодизель, біокеросини, етанол і біометан. Порівняно з традиційними паливами ЗП мають ряд відмінностей, які ускладнюють їх використання, а саме низька швидкість поширення хвилі горіння і труднощі отримання постійного компонентного складу. Існує два шляхи усунення вищезгаданих недоліків, а саме: реформування вуглеводнів в синтез-газ (суміш Н2 та СО) або активація горіння.

Використання плазмових та плазмово-каталітичних технологій для задач реформування та спалювання біопалив є дуже актуальними. Плазма є хімічноактивним середовищем, що забезпечується високою температурою і значною концентрацією активних складових: іонів, електронів, радикалів, збуджених частинок і фотонів. Подібні технології можуть бути застосовані для реформування вуглеводнів в синтез-газ. Причому, варіюючи особливості технологій конверсії можна реформувати вуглеводні різної в’язкості: не тільки ЗП але й біовідходи, смоли і навіть пластмаси. Синтез-газ, в свою чергу, може бути використаний безпосередньо як паливо, для активації горіння вуглеводнів та як сировина для синтезу синтетичних палив і матеріалів. Варто згадати про сингазне співвідношення (відношення концентрацій [Н2]/[СО]) під час конверсії вуглеводнів. З літератури відомо, що додавання CO2 у реформуючу систему під час конверсії вуглеводнів може допомогти керувати плазмово-хімічними процесами, а саме впливати на сингазне співвідношення вихідних продуктів конверсії.

Сучасні плазмові системи для конверсії вуглеводнів з точки зору практичного застосування крім високої ефективності та селективності повинні мати такі технологічні переваги: 1) це повинні бути системи атмосферного тиску і вище; 2) можливість масштабування як в бік збільшення, так і в бік зменшення; 3) великий ресурс роботи, тобто зменшення фактору руйнування електродів та зменшення забруднення системи продуктами реформування.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана на кафедрі фізичної електроніки радіофізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Результати досліджень по темі дисертаційної роботи були отримані в рамках виконання таких науково-дослідницьких тем:

06БП052–03 “Розробка фізичних основ приладів та програмноапаратних комплексів для радіофізичних систем енергокомплексу” (01.2006р.–

12.2008р.);

09ДФ052–07 “Дослідження нових плазмових методів модифікації 2) матеріалів з використанням комбінованих електричних розрядів в гомогенних та гетерофазних середовищах” (05.2009р.–12.2010р., № державної реєстрації 0109U007461);

“Фізико-хімічні властивості плазмових розрядів високого тиску зі 3) збагаченими паливними сумішами” (07.2011р.–12.2012р., № державної реєстрації 0111U005417;

проект Українського науково-технологічного центру №Р-354 4) “Плазмове перетворення рідких вуглеводневих палив в нерівноважних плазмово-рідинних системах” (05.2009р.–01.2010р.).

Метою дисертаційної роботи є дослідження плазми динамічних плазмоворідинних систем з вихровими газовими та гетерофазними потоками та процесів плазмового реформування рідкофазних вуглеводнів в таких системах.

Для цього вирішувались такі завдання:

• визначення властивостей плазми розрядів у складних гетерофазних сумішах;

• дослідження плазмового реформування вуглеводнів (біоетанолу та біогліцеролу) у плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком газу типу “Торнадо” з рідким електродом (ТОРНАДО-РЕ) за участю вуглекислого газу (СО2);

• дослідження плазмової підтримки повного окислення високов’язкого вуглеводню (стеарину) плазмою обертальної ковзної дуги;

• створення гібридної плазмово-каталітичної системи з малопотужною обертальною ковзною дугою з плазмовою активацією виключно окисника та дослідження реформування аерозолю етанолу в синтез-газ в такій системі.

Об’єкт дослідження – плазма плазмово-рідинних систем атмосферного тиску з розрядом в зворотно-вихрових газових та аерозольних потоках з розрядами типу “Торнадо” та обертальних ковзних дуг з твердими та з одним рідким електродом.

Предмет дослідження – фізико-хімічні процеси в плазмі розрядів в хімічно активних та інертних плазмово-утворюючих середовищах; плазмоворідинні системи з вуглеводнями різної в'язкості; плазмове та плазмовокаталітичне реформування біоетанолу та біогліцеролу, стимульоване плазмою спалення стеарину.

Методи дослідження:

- емісійна спектроскопія плазми для визначення температур заселення збуджених електронних рівнів (використовувались діаграми Орнштейна та порівняння розрахованих та експериментальних спектрів) та визначення температур заселення збуджених коливальних і обертальних рівнів молекул (порівняння експериментальних і модельних спектрів, розрахованих за допомогою програмного коду “Specair”), визначення температури за суцільним спектром випромінювання (шляхом порівняння з спектрами випромінювання абсолютно чорного тіла розрахованими за формулою Планка);

- інфрачервона спектрофотометрія для дослідження складу рідкофазних продуктів конверсії;

- мас-спектрометрія, газова хроматографія та інфрачервона спектрофотометрія для дослідження складу газофазних продуктів конверсії;

- візуальне дослідження процесів горіння розрядів та поведінки полум’я за допомогою високошвидкісної відеокамери (Nikon L100).


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що:

Вперше досліджено плазмове реформування біоетанолу та 1.

біогліцеролу у плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком газу типу “Торнадо” з рідким електродом за участю СО2. Виявлено, що додавання вуглекислого газу підвищує неізотермічність плазми за рахунок пригнічення екзотермічних процесів повного окислення продуктів реформування.

Вперше виявлено, що під час реформування біоетанолу та 2.

біогліцеролу в плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком газу типу “Торнадо” з рідким електродом додавання СО2 не впливає на сингазне співвідношення [Н2]/[CO].

Досліджено розряд обертальної ковзної дуги з твердими та рідким 3.

електродом та показано, що в останньому випадку і твердий електрод є “рідким” за рахунок утворення плівки рідини на його поверхні. Це приводить до зменшення винесення матеріалу металевих електродів в плазму, оскільки основним механізмом ерозії електродів є анодне розчинення при електролізі.

Також під час електролізу в системі напрацьовується водень, що пригнічує утворення оксидів азоту.

Показано можливість застосування плазми обертальної ковзної дуги 4.

для активації горіння в'язких вуглеводнів (стеарину).

Вперше досліджений гібридний плазмово-каталітичний реформінг з 5.

плазмовою активацією виключно окисника, що дозволило на порядок підвищити коефіцієнт трансформації електричної енергії в хімічну енергію продуктів у порівнянні з плазмовим реформуванням при конверсії етанолу.

Вперше показано, що наявність плазмової активації окисника під 6.

час конверсії етанолу майже в двічі зменшує температуру реакційної камери за якої протікає реформування в порівнянні зі звичайним піролізом етанолу.

Практичне значення одержаних результатів.

Показано можливість ефективного реформування біоетанолу та біогліцеролу (відходи виробництва біодизелю) в плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком газу типу “Торнадо” з рідким електродом.

Виявлено, що додавання вуглекислого газу в реформуючу систему підвищує рівень неізотермічності плазми та підвищує швидкість напрацювання синтез-газу під час конверсії вуглеводнів за рахунок пригнічення екзотермічних процесів повного окислення в плазмі.

Розроблено та досліджено динамічні плазмові системи з обертальною ковзною дугою з двома твердими та з одним рідким електродом. Показано, що ці системи можуть бути використані як джерело нерівноважної плазми для гібридного плазмово-каталітичного реформування вуглеводнів в синтез-газ.

Плазмові системи на базі розряду обертальної ковзної дуги відповідають вимогам промислового впровадження: це системи атмосферного та вищого тисків; вони не є громіздкими; мають великий ресурс роботи за рахунок великої робочої площі електродів та постійному руху кінців розрядного каналу по них.

Показано, що заміна принаймні одного електроду на рідину дозволяє знизити витрати електродів та уникнути проблеми формування оксидів азоту в плазмовій системі.

Показано, що використання плазмового каталізу з плазмовою активацією виключно окисника дозволяє на порядок підвищити ефективність реформування вуглеводню в синтез-газ.

Достовірність отриманих результатів забезпечена використанням сучасних методів досліджень та експериментальної техніки і порівнянням з результатами числового моделювання, отриманими групою Інституту фізики НАНУ. Всі отримані результати представлені науковій спільноті і отримали позитивні відгуки.

Особистий внесок здобувача. Автор брала безпосередню участь у постановці задач, підготовці і проведенні всіх експериментальних досліджень, результати яких покладено в основу дисертації, обробці та інтерпретації одержаних експериментальних даних. Дисертантці належить визначальний внесок у підготовку та написання наукових статей і доповідей, опублікованих за темою дисертації.

Основні результати роботи опубліковано у 7 наукових статтях [1-7] та у 39 матеріалах і тезах доповідей на наукових конференціях [8-46].

У роботі [1] здобувачка брала участь у експериментальних дослідженнях реформування біоетанолу в динамічній плазмово-рідинній системі атмосферного тиску.

У роботі [2] здобувачка брала активну участь у експериментальних дослідженнях реформування біоетанолу в синтез-газ в плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком суміші повітря/СО2 типу “Торнадо” з рідким електродом. Здобувачкою було проведено визначення параметрів плазми та дослідження складу газофазних продуктів на виході системи в залежності від концентрації вуглекислого газу в робочому газі.

У роботі [3] здобувачка брала участь у розробці фізичної моделі та експериментальних вимірюваннях параметрів розряду, також у порівнянні результатів моделювання і експерименту.

У роботі [4] здобувачка брала участь у створенні, розробці та дослідженні системи з розрядом обертальної ковзної дуги з одним рідким електродом, проводила експериментальні дослідження параметрів плазми такої системи в залежності від параметрів її роботи.

У роботі [5] здобувачка брала участь у створенні та розробці системи з розрядом обертальної ковзної дуги з двома твердими електродами; проводила експериментальні дослідження та визначення параметрів плазми при різних швидкостях потоків робочого газу (повітря).

У роботі [6] здобувачка брала участь у створенні та розробці системи для спалювання стеарину з використанням обертальної ковзної дуги з двома твердими електродами для плазмової активації горіння; проводила експериментальні дослідження та визначення параметрів плазми та полум’я спалюваного стеарину.

У роботі [7] здобувачка брала активну участь у експериментальних дослідженнях реформування біогліцеролу в синтез-газ в плазмово-рідинній системі зі зворотно-вихровим потоком суміші повітря/СО2 типу “Торнадо” з рідким електродом. Здобувачкою було проведено визначення параметрів плазми та дослідження складу газофазних продуктів на виході системи при різних концентраціях вуглекислого газу в реформуючій системі.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 
Похожие работы:

«Міністерство освіти і науки України Львівський національний університет імені Івана Франка Філософський факультет Кафедра філософії ПРОГРАМА навчального курсу МЕТАФІЗИКА для студентів філософського факультету ЛЬВІВ 2007 Програму підготував асист. Якуц Р.Р. кафедра філософії, філософський факультет Мета та завдання курсу Мета спецкурсу: Пропонований курс покликаний освоїти і зрозуміти метафізику як філософське вчення про граничні начала буття, проаналізувати предмет метафізики як предмет...»

«Наукова конференція Інституту ядерних досліджень НАНУ за підсумками 2008 року 20 -23 січня 2009 року Розклад засідань 20.01.2009 21.01.2009 22.01.2009 23.01.200 вівторок середа четвер п’ятниця 10:00-13:00 Пленарне засідання Великий зал НЦ к. Засідання секцій 14:00-17:00 10:00-18:00 10:00-18:00 10:00-18:00 Великий зал НЦ Ядерна фізика Великий зал НЦ Великий зал НЦ Зал засідань к. 108 к. 108 к. 108 10:00-13:00 Атомна енергетика НЦ, к.№ Радіаційна фізика та 10:00-15: радіаційне Зал засідань...»

«ТЕОРІЯ ПІЗНАННЯ 101 УДК 141.312 П.С. Богачевський Київський національний університет ім. Тараса Шевченка вул. Володимирська, 64/13, м. Київ, Україна, 01601 E-mail: wor4yn@gmail.com КОНЦЕПТ ВІРТУАЛЬНОСТІ ЯК ФЕНОМЕН ПОСТНЕКЛАСИЧНОЇ НАУКИ Розглядається концепт віртуальності як смислова похідна рефлексії над основним матеріалом сучасної науки в період постнекласики. Ключові слова: віртуальність, концепт віртуальності, віртуалістика, сінергетика. Сьогодні віртуалістика ще формується як самостійне...»

«Сосницька Наталя доктор педагогічних наук, професор завідувач кафедри методики викладання фізико-математичних дисциплін та інформаційних технологій у навчанні Бердянського державного педагогічного університету Волошина Алла кандидат педагогічних наук, доцент, Бердянського державного педагогічного університету МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ ФАХОВОЇ ПІДГОТОВКИ ВЧИТЕЛЯ ФІЗИКИ НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЦІЙНОГО ПІДХОДУ В статті виявлені методичні засади інтегративного підходу фахової підготовки вчителя фізики....»

«ПІДРУЧНИК З ФІЗИКИ ЯК ЗАСІБ РОЗВИТКУ САМОСТІЙНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ УЧНІВ Л. В. Непорожня, канд. пед. наук, Інститут педагогіки НАПН України Постановка проблеми. У процесі розвитку суспільства відбуваються зміни в розумінні якості системи освіти, що зумовлює потребу інноваційної модернізації всіх її освітніх ланок. Оновлення цілей і змісту навчання є передумовою удосконалення освітніх технологій, створення нових концепцій, програм і шкільних підручників. Удосконалення якості шкільної навчальної...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Одеський національний університет імені І.І.Мечникова МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторних робіт з курсу загальної Фізики «Оптика. Квантова оптика та теплове випромінювання» Для студентів II курсу стаціонару та III курсу заочного відділення фізичного факультету ОДЕСА Укладачі: І.Р. Яцунський, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри експериментальної фізики С.В. Зубрицький, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри...»

«Київський національний університет імені Тараса Шевченка МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ “ЗАГАЛЬНА ФІЗИКА” (Розділ “Оптика”. Частина перша) Упорядники: В.І. Кисленко В.М. Стецюк І.М. Халімонова Н.П. Харченко Київ Видавничий центр “Київський університет” Лабораторна робота 4.1. ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОВАНИХ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ТА ЇХ ЕЛЕМЕНТІВ Мета роботи: ознайомлення з деякими сучасними методами оптичних вимірювань і набуття навичок юстування лінз, об’єктивів, телескопів та...»

«Республіка Азербайджан Національна академія наук Азербайджану. Національна академія наук Азербайджану – головна державна наукова установа, що забезпечує організацію, координування й розвиток фундаментальних і прикладних досліджень у країні, була створена в 1945 р. на базі Азербайджанської філії АН СРСР і мала назву Академія наук Азербайджанської РСР. Першим президентом академії обрали відомого вченого-хірурга, доктора медичних наук, академіка АН Азербайджанської РСР М. М. Міргасімова. Спочатку...»

«УДК 168.52/:001.4 КУЙБІДА Віктор Віталійович, канд. біол. наук, доц. кафедри біології та методики навчання, директор Інституту фізичного виховання та природознавства ДВНЗ «Переяслав-Хмельницький державний педагогічний університет імені Григорія Сковороди» (м. Переяслав-Хмельницький) СТАНОВЛЕННЯ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА НАРОДНИХ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ТЕРМІНІВ У статті розглянуто проблему становлення народних фізичних і хімічних термінів та їх характерні особливості. Порівняно з ботанічними, зоологічними,...»

«Министерство образования и науки Украины Харьковский торгово-экономический институт КНТЭУ БИБЛИОТЕКА БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ ЗА 2012 ГОД Харьков – Естественные науки. Физика. Математика. Химия. Информатика.Вища та прикладна математика : Практикум/ Л.З. Мащенко. -К.: 1 22. КНТЕУ, 2011. -204 с. Экземпляры: всего:5 (5) В Дубина А.Г. Excel для экономистов и менеджеров/ А.Г. Дубина, С.С. 2 32. Орлова, И.Ю. Шубина, А.В. Хромов, Б.м., 2004. -295 с. Д Экземпляры: всего:1 (1) Горелов А. А. Концепции...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»