Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 4 (2015)
Скачать выпуск PDF

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА

12-21 191
Аннотация
В работе приводятся результаты расчета ряда оптических и энергетических параметров плоского солнеч­ного коллектора (ПСК) с двухстекольным прозрачным покрытием. Расчеты проведены с учетом ряда конст­руктивных и оптических параметров ПСК для наихудших погодных условий, наблюдаемых 15 января 2014 г. При расчете в первую очередь были найдены углы преломления солнечных лучей с учетом суточного хода изменения угла падения солнечных лучей на поверхности ПСК. Далее были определены отражательная способность границы раздела, пропускательная способность прозрачного покрытия ПСК с учетом только отражения и только поглощения и полная пропускательная способность. Определены отражательная, про­пускательная и поглощательная способности, а также часовые и среднесуточные значения КПД ПСК с уче­том и без учета влияния пыли и затенения прозрачного покрытия. Установлено, что в условиях Апшерон­ского полуострова, при нормальном обслуживании, практически суммарное влияние коэффициентов пыли и затенения на оптические и теплоэнергетические параметры ПСК не превосходит 5÷6%, а полезно используе­мая часть энергии солнечных лучей меняется в пределе 57÷143 Вт/м2.

ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА

22-45 1187
Аннотация

В обзоре проанализирована научная литература по использованию гетерополисоединений, твердых протонных проводников, полимерных протонно-обменных мембран для низкотемпературных топливных элементов. Кратко рассмотрены функции электролитов, выполняемые при работе в составе топливных элементов, и предъявляемые к ним требования, структура и транспортные свойства перфторированных протонно-обменных мембран – основных кандидатов на практическое применение в топливных элементах, – отмечены основные недостатки мембран, ограничивающие их использование. Отдельное внимание в обзоре уделено структуре и свойствам гетерополисоединений. Подробно рассмотрены свойства гетерополикислот (фосфор- и кремневольфрамовых), содержащих анионы со структурой Кеггина. В основной части обзора проанализированы методы получения композитных мембран на основе перфторированных и ароматических сульфосодержащих полимеров и гетерополисоединений и экспериментальные данные по влиянию природы и содержания гетерополисоединений на транспортные свойства полимерного электролита. Показано, что модифицирование гетерополисоединениями полимерных мембран является одним из перспективных методов улучшения их характеристик. Благодаря наличию собственной протонной проводимости и высокой гидрофильности, введение гетерополисоединений в полимерный электролит в ряде случаев позволяет существенно улучшить их протонную проводимость, особенно при повышенных температурах, а также уменьшить проницаемость по метанолу. В заключительной части обзора рассмотрены данные по использованию композитных полимерных электролитов, содержащих гетерополисоединения, в топливных элементах, проанализировано влияние гетерополисоединений на характеристики электрохимических устройств. Показано, что введение гетерополисоединений в мембрану позволяет существенно повысить рабочую температуру эксплуатации и характеристики топливного элемента.

46-57 174
Аннотация

В активном слое катода топливного элемента с твердым полимерным электролитом процесс генерации тока совершается в зернах подложки. Скорость этого процесса существенным образом зависит от степени заполнения пор зерен подложки водой. Расчеты показывают, что габаритный ток активного слоя катода с зернами подложки, поры которых полностью затоплены водой, намного меньше, чем в случае, когда поры зерен подложки частично или даже полностью свободны от воды. Последний вариант функционирования активного слоя катода реализуется, если скорость освобождения пор зерен подложки от влаги за счет испарения превышает скорость затопления пор в результате генерации тока. Чтобы увеличить габаритный ток активного слоя катода необходимо поднять степень его разогрева (добиться большего превышения температуры активного слоя Ts над температурой Т, при которой функционирует топливный элемент). В данном исследовании (оно велось методом компьютерного моделирования) представлен конкретный пример расчетов габаритного тока активного слоя катода. Показано, что при полном затоплении пор зерен подложки водой габаритный ток I = 0,223 А/см2, если же объем пор в зернах подложки заполнен водой примерно на 10 процентов, то I = 1,151 A/см2.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

58-85 289
Аннотация

В рамках квазихимического приближения разработана статистическая теория атомного упорядочения, дальнего и ближнего, в тройных твердых растворах замещения АВ3 + С с ГЦК кристаллической решеткой L12 типа Cu3Au в предположении, что атомы С располагаются в узлах обоих типов, законных для атомов А и В. На основании молекулярно-кинетических представлений в результате проведенных расчетов найдена свободная энергия ГЦК сплава замещения в зависимости от состава, температуры, параметров порядка и энергетических констант с использованием некоторых упрощающих предположений. В расчетах использовался квазихимический метод, приближение парного взаимодействия ближайших соседних атомов с учетом ближнего их упорядочения. Рассчитаны параметры корреляции в зависимости от температуры, состава сплава, степени дальнего упорядочения и энергетических констант, выяснены их функциональные зависимости, построены графики. Результаты расчетов сопоставлены с литературными экспериментальными данными для этих сплавов. Проведенное исследование параметров корреляции в тройных твердых растворах замещения показало, что добавление третьего компонента С к сплаву АВ3 может существенно повлиять на степень ближнего порядка в расположении атомов и, следовательно, привести к изменению его физических свойств. Знание из независимых экспериментов энергетических параметров взаимодействия атомов в сплаве может позволить с помощью полученных формул рассчитать требуемое количество определенного сорта примеси, необходимой для получения сплава с заданной степенью ближнего и дальнего порядка.

86-101 316
Аннотация

Показана возможность и приведены реальные результаты приложения метода тензоимпульсной регуляции физико-химических процессов в неравновесных конденсированных средах к анализу кинетики с целью определения механизмов сложных электрохимических превращений на примере хромато-сульфатного  гальванического хромирования. Регуляция макроскопически гетерогенных процессов в конденсированных средах обеспечивает синхронизацию самоорганизующихся диссипативных структур, не затрагивая механизма, термодинамики и кинетической топологии контролируемых процессов. Наблюдается селективное резонансное возрастание константы скорости вдоль соответствующей траектории химической реакции при существенном ускорении  массо- и теплообмена. Описывается  механизм электролитического катодного восстановления хрома, не предполагающий самопроизвольной диссоциации компонентов раствора. В качестве полноправного реагента электрохимического процесса рассматривается электрон, поставляемый через катод в раствор  внешней директивной силой (источником ЭДС). Объясняется механизм возникновения трехвалентных соединений хрома во время электролиза и выявляется их роль в общем катодном про­цессе, функция выде­ляющегося во время хромирования водорода в общем механизме электролитиче­ского восстановления хромовой кислоты, каталити­ческое действие серной кислоты, рост выхода хрома по току при понижении температу­ры электролита и повышении плотности катодного тока, а также при уменьшении концентрации хромового ан­гидрида в электролите. Статья предназначена для инженеров-технологов, научных сотрудников, специалистов в области материаловедения, различных областях физической и прикладной химии, а также тех, кто интересуется проблемами электрохимии. 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЭЭ

102-106 158
Аннотация

Экспериментально исследован процесс интенсификации теплоотдачи тел, частично погруженных в псевдоожиженный слой или плавающих на его поверхности, за счет направленных на выступающую поверхность тела гетерогенных струй (смесь твердых частиц с воздухом). Гетерогенные струи генерировались непосредственно псевдоожиженным слоем с помощью размещенных в нем трубок и направлялись на поверхность теплообмена. Показано, что применение гетерогенных струй, генерируемых самой псевдоожиженной средой, приводит к увеличению среднего по поверхности тела коэффициента теплоотдачи, не изменяя энергетические затраты на процесс псевдоожижения. Уменьшение различия в интенсивности процесса теплоотдачи для частей тела, которые контактируют с разными средами, позволяет улучшить качество термообрабатываемых изделий.



ISSN 1608-8298 (Print)