首页 > 最新文献

NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES最新文献

英文 中文
ROLES OF IONIC REACTIONSIN NANOSECOND DISCHARGE PLASMA-ASSISTED TEMPERATURE-DEPENDENT PYROLYSISAND OXIDATION OF METHANE FUEL 离子反应在纳秒放电等离子体辅助温度依赖性热解氧化甲烷燃料中的作用
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-02
Qi Chen, Jintao Sun, Jianyu Liu, Baoming Zhao
Kinetic roles of ionic reactions in nanosecond discharge (NSD) plasma-assisted temperature-dependent pyrolysis and oxidation of methane fuel were investigated by integrated studies of experimental measurements and mathematical simulation. A~detailed plasma chemistry mechanism governing the pyrolysis and oxidation processes in a He/CH4/O2 combustible mixture was proposed and studied by including a set of electron impact reactions, ionic reactions, dissociative recombination reactions, reactions involving excited species, and some important three-body recombination reactions. The calculation results of fractional power dissipated by electrons show that at the studied E/N of 78—281~Td, most of the nonequilibrium cold discharge power can be focused on the ion and radical production. The rate coefficients for CH4 and O2 ionization by electron impact increase with the increasing of E/N values, demonstrating that increasing the system temperature and, thus, the E/N values will have increasing kinetic effects on plasma-enhanced decomposition and oxidation. By modeling the reaction pathways of key ions, it is seen that O2+ presents the largest concentration in the discharge mixture, followed by CH4+, CH3+, and CH2+, which agrees well with the molecular beam mass spectrometric investigation. The calculation results further indicate that with the mixture temperature increasing, production of major ions including CH4+, CH3+, CH2, and O2+ play more and more important roles in CH4 pyrolysis and oxidation.
采用实验测量和数学模拟相结合的方法研究了离子反应在纳秒放电等离子体辅助甲烷燃料温度依赖热解和氧化过程中的动力学作用。本文提出并研究了He/CH4/O2可燃混合物热解氧化过程的等离子体化学机理,包括电子冲击反应、离子反应、解离复合反应、激发态反应和一些重要的三体复合反应。电子耗散分数功率的计算结果表明,在研究的E/N为78 ~ 281~Td时,大部分非平衡冷放电功率可以集中在离子和自由基的产生上。电子冲击电离CH4和O2的速率系数随着E/N值的增加而增加,表明系统温度的升高以及E/N值的增加对等离子体增强的分解和氧化的动力学效应会增加。通过对关键离子的反应路径进行建模,可以看出排放混合物中O2+的浓度最大,其次是CH4+、CH3+和CH2+,这与分子束质谱研究结果吻合较好。计算结果进一步表明,随着混合温度的升高,CH4+、CH3+、CH2和O2+等主要离子的生成在CH4热解和氧化过程中起着越来越重要的作用。
{"title":"ROLES OF IONIC REACTIONSIN NANOSECOND DISCHARGE PLASMA-ASSISTED TEMPERATURE-DEPENDENT PYROLYSISAND OXIDATION OF METHANE FUEL","authors":"Qi Chen, Jintao Sun, Jianyu Liu, Baoming Zhao","doi":"10.30826/nepcap9b-02","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-02","url":null,"abstract":"Kinetic roles of ionic reactions in nanosecond discharge (NSD) plasma-assisted temperature-dependent pyrolysis and oxidation of methane fuel were investigated by integrated studies of experimental measurements and mathematical simulation. A~detailed plasma chemistry mechanism governing the pyrolysis and oxidation processes in a He/CH4/O2 combustible mixture was proposed and studied by including a set of electron impact reactions, ionic reactions, dissociative recombination reactions, reactions involving excited species, and some important three-body recombination reactions. The calculation results of fractional power dissipated by electrons show that at the studied E/N of 78—281~Td, most of the nonequilibrium cold discharge power can be focused on the ion and radical production. The rate coefficients for CH4 and O2 ionization by electron impact increase with the increasing of E/N values, demonstrating that increasing the system temperature and, thus, the E/N values will have increasing kinetic effects on plasma-enhanced decomposition and oxidation. By modeling the reaction pathways of key ions, it is seen that O2+ presents the largest concentration in the discharge mixture, followed by CH4+, CH3+, and CH2+, which agrees well with the molecular beam mass spectrometric investigation. The calculation results further indicate that with the mixture temperature increasing, production of major ions including CH4+, CH3+, CH2, and O2+ play more and more important roles in CH4 pyrolysis and oxidation.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"39 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121691696","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
INFLUENCE OF ADDITIONAL AIR ON THE DETONATION VELOCITY IN HEPTANE/OXYGEN AND JET A-1 / OXYGEN MIXTURES IN A PULSING REACTIVE TYPE COMBUSTOR 脉冲反应型燃烧室中附加空气对庚烷/氧和a -1 /氧混合气爆轰速度的影响
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-28
M. Assad, O. Penyazkov, I. I. Chernuho, K. Alhussan
В работе произведена оценка распространения волны горения в малогабаритной детонационной установке реактивного типа при сжигании смесей «гептан-воздух-кислород» и реактивного топлива «Jet A1-воздух-кислород» с учетом изменения концентраций компонентов и отношения кислорода к воздуху в смеси в диапазоне [02/воздух] < 1. Показано, что характер горения гептана и реактивного топлива Jet A1 в целом одинаков. Скорость волны относительно переменной f - коэффициента избытка горючего - описывается квадратичной функцией с экстремумом, соответствующим сжиганию смесей стехиометрического состава. С обогащением смеси топливом скорость волны замедляется почти на 50% в смеси «Jet A-1-воздух - кислород» и до 60% в смеси «гептан-воздух-кислород».
该工作估计了hptan - air -氧和Jet A1-氧燃料在小型喷射器中燃烧的燃烧波的传播,考虑到成分浓度的变化和氧气与空气的关系(02/空气)< 1。= =特征= = heptan燃烧和Jet A1喷气燃料的性质大致相同。波浪相对于可变f -燃料系数的速率被描述为与燃烧计量化合物相对应的二次函数。随着燃料浓缩,波浪在A-1-氧气- Jet中减速近50%,在heptan - air -氧中减速60%。
{"title":"INFLUENCE OF ADDITIONAL AIR ON THE DETONATION VELOCITY IN HEPTANE/OXYGEN AND JET A-1 / OXYGEN MIXTURES IN A PULSING REACTIVE TYPE COMBUSTOR","authors":"M. Assad, O. Penyazkov, I. I. Chernuho, K. Alhussan","doi":"10.30826/nepcap9b-28","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-28","url":null,"abstract":"В работе произведена оценка распространения волны горения в малогабаритной детонационной установке реактивного типа при сжигании смесей «гептан-воздух-кислород» и реактивного топлива «Jet A1-воздух-кислород» с учетом изменения концентраций компонентов и отношения кислорода к воздуху в смеси в диапазоне [02/воздух] < 1. Показано, что характер горения гептана и реактивного топлива Jet A1 в целом одинаков. Скорость волны относительно переменной f - коэффициента избытка горючего - описывается квадратичной функцией с экстремумом, соответствующим сжиганию смесей стехиометрического состава. С обогащением смеси топливом скорость волны замедляется почти на 50% в смеси «Jet A-1-воздух - кислород» и до 60% в смеси «гептан-воздух-кислород».","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"3 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130226394","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ ВЫСОКОЭНЕРЕЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ГОРЮЧЕЕ НА ОСНОВЕ AL И B 含金属燃料的高能材料燃烧速度
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-23
Александр Геннадьевич Коротких, И. В. Сорокин, Е. А. Селихова, Владимир Афанасьевич Архипов
An effective method of increasing the energy characteristics of high-energy materials (HEMs) is the use of boron and metal borides powders which have high values of specific energy released during oxidation and its combustion. This study investigates the powders of amorphous boron and aluminum borides which are used to the composition of solid propellant based on ammonium perchlorate, ammonium nitrate, and an active fuel-binder. Aluminum borides powders were obtained at RI AMM TSU (Tomsk) using the self-propagating high temperature synthesis (SHS) method. We carried out a~series of combustion measurements for the metallized HEM compositions in the range of nitrogen pressure of 0.5—7.0~MPa. The burning rate and power exponent were determined for the test HEM compositions in a constant pressure bomb. It was established that the complete replacement of pure aluminum by amorphous boron powder in HEM increases the burning rate of the HEM sample by 1.9—3.2 times depending on pressure. In this case, the exponent in the combustion law increases from~0.58 to~0.84. The burning rate of the HEM samples containing aluminum borides AlB2 and AlB12 increases by 1.2—1.6 times but the exponent remains constant.
提高高能材料(hem)能量特性的有效方法是使用在氧化和燃烧过程中释放高比能的硼和金属硼化物粉末。研究了以高氯酸铵、硝酸铵和活性燃料粘合剂为基础的非晶态硼铝硼化物粉末,并将其用于固体推进剂的合成。采用自蔓延高温合成(SHS)法制备了硼化铝粉体。在0.5 ~ 7.0 MPa的氮气压力范围内,对金属化HEM进行了一系列的燃烧测试。测定了恒压弹中测试HEM成分的燃烧速率和功率指数。结果表明,用非晶硼粉完全取代纯铝后,HEM样品的燃烧速率随压力的变化提高了1.9 ~ 3.2倍。在这种情况下,燃烧规律的指数从~0.58增加到~0.84。含硼化铝AlB2和al12的HEM样品的燃烧速率提高了1.2 ~ 1.6倍,但指数保持不变。
{"title":"СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ ВЫСОКОЭНЕРЕЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ГОРЮЧЕЕ НА ОСНОВЕ AL И B","authors":"Александр Геннадьевич Коротких, И. В. Сорокин, Е. А. Селихова, Владимир Афанасьевич Архипов","doi":"10.30826/nepcap9b-23","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-23","url":null,"abstract":"An effective method of increasing the energy characteristics of high-energy materials (HEMs) is the use of boron and metal borides powders which have high values of specific energy released during oxidation and its combustion. This study investigates the powders of amorphous boron and aluminum borides which are used to the composition of solid propellant based on ammonium perchlorate, ammonium nitrate, and an active fuel-binder. Aluminum borides powders were obtained at RI AMM TSU (Tomsk) using the self-propagating high temperature synthesis (SHS) method. We carried out a~series of combustion measurements for the metallized HEM compositions in the range of nitrogen pressure of 0.5—7.0~MPa. The burning rate and power exponent were determined for the test HEM compositions in a constant pressure bomb. It was established that the complete replacement of pure aluminum by amorphous boron powder in HEM increases the burning rate of the HEM sample by 1.9—3.2 times depending on pressure. In this case, the exponent in the combustion law increases from~0.58 to~0.84. The burning rate of the HEM samples containing aluminum borides AlB2 and AlB12 increases by 1.2—1.6 times but the exponent remains constant.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"36 6","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"113977005","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
THE SOOT OPTICAL PROPERTIESIN PREMIXED ACETYLENE/AIR FLAME MEASURED BY LASER-INDUCED INCANDESCENCE 用激光诱导白炽法测量了乙炔/空气预混火焰中烟尘的光学特性
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-07
A. Drakon, A. V. 1EREMIN, E. V. 1GURENTSOV, E. Mikheyeva, R. Kolotushkin
To understand the behavior of the optical properties of soot in the visible and near-infrared spectral range, it is crucial to determine the magnitude of their emission and absorption. Such information is necessary for a development of diagnostic methods for soot. We measured the absolute value of the refractive index functions of soot nanoparticles E(m,1064) at a wavelength of 1064~nm as well as the ratio of the refractive index functions at laser wavelengths of~532 and 1064~nm in a premixed acetylene/air flame (equivalence ratio~1.8) using laser-induced incandescence (LII). The results have shown that E(m,1064) increased with the flame height from~0.19 to~0.53. Depending on the height above the burner, the ratio of E(m,1064)/E(m,532) increased from~1.12 to~1.55. These changes in the optical properties are attributed to differences in the soot structure, such as the different distances between graphene planes inside soot crystallites, which decreased from~0.43 to~0.36~nm as the height above the burner (HAB) increased from~5 to~20~mm. The presented data provide comprehensive information about the optical properties of soot in a premixed acetylene/air flame depending on the HAB and make it possible to compare the measurements of the soot optical properties in various target flames.
为了了解烟尘在可见光和近红外光谱范围内的光学特性,确定其发射和吸收的大小至关重要。这些信息对于发展烟尘诊断方法是必要的。利用激光诱导白炽灯(LII)测定了烟灰纳米粒子E(m,1064)在1064~nm波长处的折射率函数绝对值以及在~532和~ 1064~nm激光波长处折射率函数的比值(等效比~1.8)。结果表明,E(m,1064)随火焰高度从~0.19增加到~0.53而增大。根据燃烧器上方高度的不同,E(m,1064)/E(m,532)的比值从~1.12增加到~1.55。这些光学性质的变化归因于烟尘结构的不同,如烟尘晶体内石墨烯平面之间的距离不同,当燃烧器(HAB)上方的高度从~5增加到~20~mm时,其距离从~0.43减小到~0.36~nm。所提供的数据提供了基于HAB的乙炔/空气预混火焰中煤烟光学特性的全面信息,并使比较不同目标火焰中煤烟光学特性的测量成为可能。
{"title":"THE SOOT OPTICAL PROPERTIESIN PREMIXED ACETYLENE/AIR FLAME MEASURED BY LASER-INDUCED INCANDESCENCE","authors":"A. Drakon, A. V. 1EREMIN, E. V. 1GURENTSOV, E. Mikheyeva, R. Kolotushkin","doi":"10.30826/nepcap9b-07","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-07","url":null,"abstract":"To understand the behavior of the optical properties of soot in the visible and near-infrared spectral range, it is crucial to determine the magnitude of their emission and absorption. Such information is necessary for a development of diagnostic methods for soot. We measured the absolute value of the refractive index functions of soot nanoparticles E(m,1064) at a wavelength of 1064~nm as well as the ratio of the refractive index functions at laser wavelengths of~532 and 1064~nm in a premixed acetylene/air flame (equivalence ratio~1.8) using laser-induced incandescence (LII). The results have shown that E(m,1064) increased with the flame height from~0.19 to~0.53. Depending on the height above the burner, the ratio of E(m,1064)/E(m,532) increased from~1.12 to~1.55. These changes in the optical properties are attributed to differences in the soot structure, such as the different distances between graphene planes inside soot crystallites, which decreased from~0.43 to~0.36~nm as the height above the burner (HAB) increased from~5 to~20~mm. The presented data provide comprehensive information about the optical properties of soot in a premixed acetylene/air flame depending on the HAB and make it possible to compare the measurements of the soot optical properties in various target flames.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125812817","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
ON THE POSSIBILITY OF THE POST-TRANSITION STATE CLASSICAL TRAJECTORY PREDICTIONS OF ENERGY DEPOSITION IN THE REACTION PRODUCTS£ DEGREESOF FREEDOM 反应产物中能量沉积的后过渡态经典轨迹预测的可能性
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-01
Boris I. Loukhovitski
The possibility of applying the method of post-transition state classical trajectory dynamic simulations to study the nascent energy distribution among the molecular degrees of freedom of the reaction products is considered on the example of a number of bimolecular reactions. The results obtained for the energy deposition in the vibrational degrees of freedom of the reaction products are compared both with the reliable experimental and theoretical data. We show that the methodology under consideration gives, in principle, adequate estimates of the energy released into vibrations; however, slight discrepancies are observed, the nature of which lies in the methodological grounds of this approach.
以若干双分子反应为例,探讨了应用后过渡态经典轨迹动力学模拟方法研究反应产物分子自由度间新生能量分布的可能性。对反应产物振动自由度中能量沉积的结果与可靠的实验和理论数据进行了比较。我们表明,所考虑的方法在原则上能充分估计释放到振动中的能量;然而,观察到轻微的差异,其性质在于这种方法的方法基础。
{"title":"ON THE POSSIBILITY OF THE POST-TRANSITION STATE CLASSICAL TRAJECTORY PREDICTIONS OF ENERGY DEPOSITION IN THE REACTION PRODUCTS£ DEGREESOF FREEDOM","authors":"Boris I. Loukhovitski","doi":"10.30826/nepcap9b-01","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-01","url":null,"abstract":"The possibility of applying the method of post-transition state classical trajectory dynamic simulations to study the nascent energy distribution among the molecular degrees of freedom of the reaction products is considered on the example of a number of bimolecular reactions. The results obtained for the energy deposition in the vibrational degrees of freedom of the reaction products are compared both with the reliable experimental and theoretical data. We show that the methodology under consideration gives, in principle, adequate estimates of the energy released into vibrations; however, slight discrepancies are observed, the nature of which lies in the methodological grounds of this approach.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"9 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132548574","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩВЮ ЖИДКОСТНОГО ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНОГО РЕЗОНАТОРА СОСТАВОМ РЕАГЕНТОВ ГАЗОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ 由气体相反应试剂组成的液体电毛细血管共振器控制
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-12
П. С. Кулешов
Рассмотрены принципы бесконтактного управления составом газофазных реакций в ограниченном объеме вблизи или внутри электрокапиллярных жидкостных резонаторов. В качестве таких резонаторов могут служить выступы на жидкой пленке, жидкие капли или пузыри. Показана возможность управления с помощью электрического поля параметрами диспергации вещества резонатора из жидкой фазы в газовую: массовым расходом, электрическим током, распределением по размерам фрагментов дробления. Показана связь параметров диспергации с составом газофазных реагентов.
在近距离或在电毛细管流体共振器内有限范围内对气体相反应组成的非接触控制原则进行了审查。这些共振器可以是液膜、液滴或气泡上的突出物。通过电场将谐振器物质从液体阶段转移到气体阶段的参数来显示控制的可能性:大量消耗、电流、按破碎碎片的大小分布。显示分散参数与气体相剂的组成有关。
{"title":"УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩВЮ ЖИДКОСТНОГО ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНОГО РЕЗОНАТОРА СОСТАВОМ РЕАГЕНТОВ ГАЗОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ","authors":"П. С. Кулешов","doi":"10.30826/nepcap9b-12","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-12","url":null,"abstract":"Рассмотрены принципы бесконтактного управления составом газофазных реакций в ограниченном объеме вблизи или внутри электрокапиллярных жидкостных резонаторов. В качестве таких резонаторов могут служить выступы на жидкой пленке, жидкие капли или пузыри. Показана возможность управления с помощью электрического поля параметрами диспергации вещества резонатора из жидкой фазы в газовую: массовым расходом, электрическим током, распределением по размерам фрагментов дробления. Показана связь параметров диспергации с составом газофазных реагентов.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"127 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123128185","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ ИСТЕЧЕНИЕ КРИОГЕННОЙ СТРУИ АЗОТА
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-27
Никита Максимович Кузнецов, Сергей Николаевич Медведев, Сергей Михайлович Фролов, Ф. С. Фролов, Б. Басара, К. Пахлер
Using the wide-range real-gas equation of state (EOS) of nitrogen, the gasdynamic calculations of the supercritical injection of a submerged turbulent jet of cryogenic nitrogen into a chamber filled with nitrogen at normal temperature are performed. The results of calculations are compared with available experimental data on nitrogen density variation in the jet. Satisfactory agreement of the results is obtained.
利用氮气的大范围实气状态方程(EOS),进行了常温下低温氮气水下湍流射流超临界注入氮气腔的气体动力学计算。计算结果与已有的射流中氮密度变化的实验数据进行了比较。得到了令人满意的结果。
{"title":"СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ ИСТЕЧЕНИЕ КРИОГЕННОЙ СТРУИ АЗОТА","authors":"Никита Максимович Кузнецов, Сергей Николаевич Медведев, Сергей Михайлович Фролов, Ф. С. Фролов, Б. Басара, К. Пахлер","doi":"10.30826/nepcap9b-27","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-27","url":null,"abstract":"Using the wide-range real-gas equation of state (EOS) of nitrogen, the gasdynamic calculations of the supercritical injection of a submerged turbulent jet of cryogenic nitrogen into a chamber filled with nitrogen at normal temperature are performed. The results of calculations are compared with available experimental data on nitrogen density variation in the jet. Satisfactory agreement of the results is obtained.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"143 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127560115","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
ВЛИЯНИЕ БОРА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРЕНИЯ МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 硼对金属高能材料燃烧特性的影响
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-22
Александр Геннадьевич Коротких, И. В. Сорокин
{"title":"ВЛИЯНИЕ БОРА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРЕНИЯ МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ","authors":"Александр Геннадьевич Коротких, И. В. Сорокин","doi":"10.30826/nepcap9b-22","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-22","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124495496","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА НАНОСТРУКТУР ПОРИСТОСТИ И КЛАСТЕРОВ КОНДЕНСАЦИИ
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-11
Г. И. Змиевская
Формирование пористости материалов при имплантации высокоэнергетических ионов инертных газов в твердую поверхность, конденсация паров в плазме разряда с образованием наночастиц, образование доменов в ферроэлектриках, зарождение пульсаций турбулентности и другие процессы можно моделировать, формулируя кинетические уравнения в частных производных: Колмогорова–Феллера, Смолуховского или Фоккера–Планка. В работе рассматриваются процессы фазовых переходов на начальной стадии с помощью компьютерного моделирования. Кластеризация зародышей новой фазы и их броуновское движение анализируются методами стохастической молекулярной динамики на основе решения стохастических дифференциальных уравнений для траекторий случайных процессов, которыми описываются модели неравновесных стадий зародышеобразования, в результате получаем распределения плотностей вероятности или кинетических функций распределения, позволяющих рассмотреть механизмы возникновения неравновесных состояний начальной стадии фазового перехода 1-го или 2-го рода. Распределения кластеров (капель конденсации) по размерам отражают роль неустойчивостей фазового перехода, приводящих к формированию неравновесной бимодальной зависимости числа наночастиц от размера, для карбида кремния моделирование может быть учтено при получении как наноразмерных аморфных порошков, так и тонких покрытий. Образование пористости в кристаллической решетке при взаимодействии потока инертных газов и их имплантации в тонкие слои поверхности твердого образца приводит к образованию слоев аморфизации покрытия. Накопление деформаций в решетке за счет пористости зависит от энергии ионов и температуры с поверхности. Новым в характеристике процессов фазового перехода являются «структуры» самоорганизации, долгоживущие пространственно-временные образования в многомерных фазовых пространствах стохастических динамических переменных, таких как размеры частиц, скорости, координаты и др., связанные с моделями кластеризации (или нуклеацией). Алгоритмы численного метода устойчивы, метод стохастической молекулярной динамики для непрерывных траекторий дополнен статистическими алгоритмами потоков Пуассона для скачкообразных случайных процессов. Рассмотрены флуктуации заряда на зародышах капель в разряде и локальные напряжения, вызываемые пористостью в кристаллической решетке образца, а также уточнение коэффициента теплопроводности пористого карбида кремния для высоких температур.
在固体表面植入高能惰性气体离子时,材料的多孔性形成,产生纳米粒子的等离子体电容、铁电场的电场、湍流的起伏以及其他过程,可以通过私人导数产生动能方程,如科尔莫霍罗夫-费勒、斯摩棱斯克或福克尔-普朗克等。在工作中,通过计算机模拟,研究了早期阶段阶段的相变过程。新阶段胚胎的集群及其布朗运动是通过随机过程过程的随机微分方程来分析的,这些随机过程的轨迹描述了不平衡阶段的模型,结果是概率或运动分布函数的分布分布,允许考虑第一类或第二类过渡初期不平衡状态的机制。集群(冷凝滴)的分布反映了不稳定的移相作用,这导致纳米颗粒数量与大小的不平衡的双元关系,对于碳化硅来说,模型可以在产生纳米无定形粉末和薄膜时考虑到。晶体格栅中的孔隙性形成,当惰性气体流相互作用并将其植入固体表面的薄薄的表面时,就会产生层硬化。由于多孔性,晶格中的变形积累取决于表面的离子能量和温度。相变过程的新特征是“自我组织”,在粒子大小、速度、坐标等多维动态变量的多维空间中存在长寿的时空结构。数值方法算法是稳定的,连续轨迹的随机随机流程随机随机流程的随机随机随机算法补充了随机流程的随机随机统计算法。研究了样品晶体格栅多孔引起的电荷在放电时的波动和局部电压,以及对高温的多孔碳化硅导热系数的改进。
{"title":"СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА НАНОСТРУКТУР ПОРИСТОСТИ И КЛАСТЕРОВ КОНДЕНСАЦИИ","authors":"Г. И. Змиевская","doi":"10.30826/nepcap9b-11","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-11","url":null,"abstract":"Формирование пористости материалов при имплантации высокоэнергетических ионов инертных газов в твердую поверхность, конденсация паров в плазме разряда с образованием наночастиц, образование доменов в ферроэлектриках, зарождение пульсаций турбулентности и другие процессы можно моделировать, формулируя кинетические уравнения в частных производных: Колмогорова–Феллера, Смолуховского или Фоккера–Планка. В работе рассматриваются процессы фазовых переходов на начальной стадии с помощью компьютерного моделирования. Кластеризация зародышей новой фазы и их броуновское движение анализируются методами стохастической молекулярной динамики на основе решения стохастических дифференциальных уравнений для траекторий случайных процессов, которыми описываются модели неравновесных стадий зародышеобразования, в результате получаем распределения плотностей вероятности или кинетических функций распределения, позволяющих рассмотреть механизмы возникновения неравновесных состояний начальной стадии фазового перехода 1-го или 2-го рода. Распределения кластеров (капель конденсации) по размерам отражают роль неустойчивостей фазового перехода, приводящих к формированию неравновесной бимодальной зависимости числа наночастиц от размера, для карбида кремния моделирование может быть учтено при получении как наноразмерных аморфных порошков, так и тонких покрытий. Образование пористости в кристаллической решетке при взаимодействии потока инертных газов и их имплантации в тонкие слои поверхности твердого образца приводит к образованию слоев аморфизации покрытия. Накопление деформаций в решетке за счет пористости зависит от энергии ионов и температуры с поверхности. Новым в характеристике процессов фазового перехода являются «структуры» самоорганизации, долгоживущие пространственно-временные образования в многомерных фазовых пространствах стохастических динамических переменных, таких как размеры частиц, скорости, координаты и др., связанные с моделями кластеризации (или нуклеацией). Алгоритмы численного метода устойчивы, метод стохастической молекулярной динамики для непрерывных траекторий дополнен статистическими алгоритмами потоков Пуассона для скачкообразных случайных процессов. Рассмотрены флуктуации заряда на зародышах капель в разряде и локальные напряжения, вызываемые пористостью в кристаллической решетке образца, а также уточнение коэффициента теплопроводности пористого карбида кремния для высоких температур.","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"27 6","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132610922","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
CONTROL OF WATER TRACES IN JET FUEL BY HEAT-PULSE TECHNIQUE 用热脉冲技术控制喷气燃料中的水迹
Pub Date : 2020-11-20 DOI: 10.30826/nepcap9b-26
D. Volosnikov, I. I. Povolotskiy, A. A. Starostin, P. Skripov
{"title":"CONTROL OF WATER TRACES IN JET FUEL BY HEAT-PULSE TECHNIQUE","authors":"D. Volosnikov, I. I. Povolotskiy, A. A. Starostin, P. Skripov","doi":"10.30826/nepcap9b-26","DOIUrl":"https://doi.org/10.30826/nepcap9b-26","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":384046,"journal":{"name":"NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES","volume":"2016 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121450214","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
期刊
NONEQUILIBRIUM NATURAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSES
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1