Термодинаміка та електродинаміка міжфазних взаємодій у плазмі продуктів згорання металізованих складів, твердих і газових палив - Автореферат

Міністерство освіти і науки України Термодинаміка та електродинаміка міжфазних взаємодій у плазмі продуктів згорання металізованих складів, твердих і газових паливЗ дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Одеського національного університету ім. В дисертації приведені результати експериментального і теоретичного дослідження плазми продуктів згорання металізованих складів, твердих і газових палив і визначені механізми процесів міжфазних взаємодій і способи їхнього регулювання. Показано, що при випарюванні краплі водяного розчину карбонату калію, використовуваного в якості легкоіонізуючого домішку в вуглеводневому полумї, виникає пульсаційний режим та установлено критерій переходу режиму. Вивчені такі явища, як зміна ступеня іонізації плазми в залежності від взаємного розташування конденсованих часток та їх параметрів, що приводить до дальнодії між ними, електроакустичні коливання часток та доплеровский ефект у термоемісійній плазмі, нуклеація в запорошеній плазмі. Such phenomenons, as change of a plasma ionization degree are investigated depending on a relative positioning of the particles and their parameters which gives in a long-range action between them, electroacoustical oscillations of particles and the Doppler effect in the plasma, nucleation rate in plasma.Вивчення термодинамічних та электрофізичних процесів, що протікають у смолоскипі металізованих сумішів, твердих і газових палив з легкоіонізуючим домішком лужних металів, необхідне для розробки засобів керування характеристиками і властивостями створеної плазми продуктів згорання. При наявності термодинамічної рівноваги в плазмі продуктів згорання встановлюються рівноважні значення концентрацій компонентів і зарядів часток, що визначають основні властивості цієї плазми. Особливий інтерес до властивостей плазми продуктів згорання, фізичною моделею якої є плазма з конденсованою дисперсною фазою (КДФ), зявився в звязку з виявленням коливальних процесів і нестійкості, упорядкованого розподілу димових часток у продуктах згорання і кристалоподібних структур у запиленій газорозрядній плазмі, названих плазмовими кристалами. Необхідність розвитку нових, заснованих на міжфазній взаємодії в плазмі з конденсованою дисперсною фазою, теоретичних моделей і експериментальних методів дослідження плазми продуктів згорання диктується, з одного боку, потребами енергетики і нанотехнології, астрофізики і використання плазми в напівпровідниковій промисловості, можливістю створення плазмово-кристалічних структур у дисперсних системах. Саме міжфазна взаємодія на границі розподілу фаз визначає кінетику окислювання, запалення і горіння часток твердого палива в газовому окисному середовищі, динаміку випару краплі водяного розчину карбонату калію в полумї, електрофізичні характеристики плазми продуктів згорання з конденсованими частками, коливально-хвильові процеси і дальнодіючі взаємодії між частками.У введенні обґрунтована необхідність проведення комплексного експериментального і теоретичного дослідження механізмів міжфазної взаємодії в плазмі продуктів згорання, що містять конденсовану фазу, на різних стадіях формування плазмових характеристик, включаючи вивчення способів введення легкоіонізуючого домішку і встановлення квазірівноважних концентрацій компонентів. У першому розділі дисертації викладені результати експериментального і теоретичного досліджень процесів міжфазної взаємодії та пошуку методів впливу на неї на першому етапі формування характеристик та складу плазми продуктів згорання, включаючи умови спалювання палива і введення легкоіонізуючого домішку. Другий розділ дисертації присвячений теоретичному й експериментальному дослідженню між фазних взаємодій, які визначають термодинамічні і електродинамічні властивості плазми продуктів згорання, що містить частки конденсованої фази і легкоіонізуючого домішку атомів лужного металу в газовій фазі. Перша глава першого розділу дисертації присвячена викладу вибору палив і паливних композицій шляхом експериментального визначення розподілу температури уздовж смолоскипа сумішних і металізованих складів, характеристик запалення і горіння часток коксу в повітрі і суміші повітря з киснем, сублімації і самодифузії вуглецю при високій температурі. Обробка часток коксу водяними розчинами карбонату калію і марганцевокислого калію впливає на такі параметри запалення і горіння, як температура запалення, період індукції запалення і час горіння часток.Рівняння (14) має два сімейства розвязків, причому вигляд розвязків залежить від співвідношення між граничними умовами , і тривіальним розвязком , що визначається іонізаційним і зарядовим станом плазми. Останнє визначається процесами, що протікають на поверхні частки і формують величину потенційного барєра на границі частка - плазма.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИФізичний зміст потенціалу плазми. Розглянемо найпростіший розвязок рівняння (10) ( ), що виражається у вигляді: