Реєстраційний номер
0219U101079,
0115U000086
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Оптимізація плазмових процесів газифікації вуглецевмісної сировини та азотування конструктивних виробів з урахуванням кінетичних факторів.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Жовтянський Віктор Андрійович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
08-05-2019
Організація виконавець
Інститут газу Національної академії наук України
Опис етапу
Робота присвячена оптимізації процесів газифікації вуглецевмісної сировини та азотування поверхонь конструктивних виробів з точки зору екологічної безпеки та енергетичної ефективності. З цією метою досліджені властивості плазми низького тиску жевріючого та об’ємного дугового розрядів. Визначені поелементний та йонний склад нерівноважної плазми для технологій модифікації поверхні конструкційних матеріалів та роль прианодного падіння потенціалу на розподіл потенціалу у плазмі.
Розроблений генератор плазми на основі об'ємного дугового розряду зі значним робочим ресурсом.
Визначені транспортні коефіцієнти (тепло- та електропровідність) для мідно-повітряної плазми. Детально досліджені особливості формування вольт-амперних характеристик електродугових розрядів та їхньої радіальної структури, що є визначальним для подальшого розвитку досліджень перенесення випромінювання на їхні властивості.
Створено реактор для плазмової переробки небезпечних вуглецевмісних відходів та експериментальний зразок пароводяного плазмотрона електричною потужністю до 160 кВт, який забезпечує формування плазмового струменя з ентальпією до 3,6 кВт∙год./кг.
Опис продукції
Робота орієнтована, в кінцевому рахунку, на оптимізацію процесів газифікації вуглецевмісної сировини та азотування поверхонь конструктивних виробів з точки зору екологічної безпеки та енергетичної ефективності.
Досліджені властивості плазми низького тиску, орієнтованої на використання в технологіях азотування та оксидування поверхні металів для модифікації поверхні металевих виробів, та плазми електричних дуг атмосферного тиску, яка застосовується в технологіях конверсії палив та переробки вуглецевмісних відходів. Розвинені дослідження розрідженої нерівноважної плазми низького тиску в сферичній геометрії на основі уявлень щодо ролі нерівноважних процесів у її підтриманні. Вивчені властивості нерівноважної плазми використані для удосконалення технологій модифікації поверхні конструкційних матеріалів і знешкодження та утилізації відходів.
На основі теоретичних досліджень визначені транспортні коефіцієнти (тепло- та електропровідність) для мідно-повітряної плазми. Встановлено і досліджено вплив нерівноважних процесів на вольт-амперні характеристики електродугових розрядів та їхню радіальну структуру, що є визначальним для подальшого розвитку досліджень перенесення випромінювання на їхні властивості.
Створено реактор для плазмової переробки небезпечних вуглецевмісних відходів та експериментальний зразок пароводяного плазмотрона електричною потужністю до 160 кВт, який забезпечує формування плазмового струменя з ентальпією до 3,6 кВт∙год./кг.
Розроблено генератор плазми на основі об'ємного дугового розряду низького тиску з плазмовим джерелом електронів, виконаним на основі порожнистого катоду з газомагнетронним запалюванням розряду і допоміжним дуговим розрядом для розігріваннякатоду до термоемісійних температур. Це дозволяє працювати зі струмами в десятки ампер у плазмовому середовищі реактивних газів (O2, N2, H2 тощо) з великим робочим ресурсом.
Автори роботи
Анісімова Ольга Володимирівна
Лелюх Юрій Іванович
Назаренко Володимир Григорович
Петров Станіслав Володимирович
Сиротюк Роман Павлович
Ткаченко Ярослав Володимирович
Хомич Володимир Олексійович
Якимович Марія Володимирівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
