Розвиток теоретичних основ термомолекулярної енергетики (ТМЕ) для прискореного створення енерготехніки нового покоління
Ескіз недоступний
Дата
2014
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
Анотація
Звіт про НДР: 272 сторінки, 41 рисунок, 2 таблиці, 76 джерел.
Об’єкт дослідження – гетерогенні ліофобні системи з надзвичайно розвинутою міжфазною поверхнею «рідина - капілярно-пориста матриця» - репульсивні клатрати (РК) як робочі тіла для нової високоефективної енерготехніки.
Предмет дослідження – поверхня розділу «рідина – тверде тіло, що не змочується даною рідиною» як міжфазний прошарок кінцевого розміру, де відбуваються явища та процеси, які визначають макрохарактеристики реальних енергопристроїв і систем.
Мета роботи: розробка узагальнених наукових рекомендацій для створення високоефективної і екологічно привабливої енерготехніки з використанням принципів термомолекулярної енергетики.
Отримано нові результати в межах нової теорії застосування міжфазної поверхні «рідина – ліофобна капілярно-пориста матриця» як носія надзвичайно великої вільної поверхневої енергії для можливого використання в традиційних та нових термомеханічних системах. Отримано базові закономірності формування величини температурного коефіцієнту поверхневого натягу як функції фізичних властивостей рідин (сплавів) і характеристик капілярно-пористих матриць. Розроблено методику синтезу штучних рідин (сплавів) з необхідним значенням температурної похідної поверхневого натягу: від 0,01 до 0,03 Н/м•К (акумулятори, дисипатори механічної енергії); від 1,0 до 2,0 Н/м•К (для двигунів, холодильників, теплових насосів). Досліджено закономірності утворення кластерів рідин критичного розміру для досягнення оптимального співвідношення геометрії рідинних кластерів з геометрією (топологією) капілярно-пористих матриць (для матриць з радіусами в діапазоні 0,5÷10 нм з питомими поверхнями 200÷1000 м2 на 1 грам матриці). Створено метод синтезу високоефективних репульсивних клатратів за призначенням (акумулювання, дисипація, перетворення енергії) в залежності від величини гістерезиса «тиск інтрузії – тиск екструзії»: не більше 5÷10% для теплових машин (двигуни, холодильники, теплові насоси) та 80÷90% для дисипаторів механічної енергії (бампери, амортизатори, антивібраційні системи). Розроблено концепцію нетрадиційного конструювання теплових двигунів, холодильників, теплових насосів та амортизаторів (зменшення габаритів та металоємності установок на 20÷30% за рахунок використання вільної поверхневої енергії у термомеханічних системах).
Опис
Ключові слова
гетерогенна ліофобна система, репульсивний клатрат, міжфазна поверхня, поверхнева енергія, гістерезис, термодинамічна компактність циклів
Бібліографічний опис
Розвиток теоретичних основ термомолекулярної енергетики (ТМЕ) для прискореного створення енерготехніки нового покоління : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ"; кер. роб. В. Єрошенко. - К., 2014. - 272 л. + CD-ROM. - Д/б №2553-ф