0 просмотренных постов скрыто
Таргетированная реклама после просмотра пикабу
Куда мы катимся...
Ответ на пост «Солнечные гранулы»1
Солнце похоже на кофе,
Если смотреть через фильтры.
У кофе есть фильтры тоже,
Но они уж совсем не похожи...
Солнце похоже на гречку,
Нет, не Георгий Михалыч,
И если не видеоролик,
А ещё на пробковый коврик...
Солнце нам светит долго,
Будет светить не меньше.
А я, черт возьми, всё равно
Буду писать говно.
Стих мой, картинки из инета.
Показать полностью
5
Солнечные гранулы1
Гранулы — образования в фотосфере Солнца, вызванные конвекцией плазмы.
Конвективные потоки формируют колонны конвекции, перемешивающие вещество в зоне конвекции. Гранулы являются видимыми вершинами таких отдельных колонн и образуют зернистую структуру, называемую грануляцией.
Механизм возникновения: горячая плазма поднимается вверх по центру колонны, растекается, в фотосфере и по внешней окружности колонны опускается в глубину, после чего цикл повторяется. В результате центр гранулы оказывается горячее и ярче её краев, куда стекает остывшая плазма.
Типичная гранула имеет диаметр порядка 1500 км. В любой момент времени поверхность Солнца покрыта примерно 4 миллионами гранул. Под фотосферой находится слой «супергранул» диаметром до 30000 км с продолжительностью жизни до 24 часов.
Измерения скорости движения вещества в гранулах, показывают, что скорость плазмы в центре гранулы составляет около 400 м/с и по мере движения к краям уменьшается до 200 м/с.
Гранулы являются динамическими образованиями, постоянно возникающими, меняющимися и исчезающими. Время их существования — от 8 до 20 минут.
Показать полностью
Ученые Пермского Политеха разработали эффективный состав топлива в виде гранул для ракетных двигателей
Аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ Григорий Доткин
В беспилотных, боевых самолетах и крылатых ракетах применяются надежные и простые в конструкции ракетно-прямоточные двигатели. Сейчас в энергетических системах используются разные виды топлива, которые в данном типе двигателя приводят к определенным недостаткам, например, невозможности многократного запуска и низким эксплуатационным характеристикам. Поэтому актуален поиск других способов повышения эффективности ракетно-прямоточного двигателя. Для этого ученые Пермского Политеха подобрали оптимальный состав нового гранулированного топлива, который усовершенствует работу летательного аппарата.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника», № 74, 2023. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Конструкция ракетно-прямоточного двигателя отличается простотой и минимальным количеством составляющих элементов. Его тяга обеспечивается сгоранием топлива и образованием реактивного потока. Установка состоит из диффузора, камеры сгорания и сопла, а также вспомогательных систем подачи топлива и зажигания. Такие двигатели устанавливают на крылатых ракетах, летающих мишенях и непилотируемых самолетах, летающих со скоростью в пределах от 2 до 5 маха (2400-6100 км/ч).
Известные типы топлива – жидкое и твердое усложняют конструкцию ракетно-прямоточного двигателя, ограничивают возможность в регулировании тяги и многократного запуска. У установки на гранулированном топливе более простая и доступная конструкция. Она совмещает в себе плюсы альтернативных горючих, можно регулировать расход топлива и тягу в широком диапазоне, включать и выключать установку.
– Топливо имеет форму гранул, что обеспечивает ему текучесть и возможность регулирования расхода при подаче. Сама гранула представляет собой частицу окислителя, покрытую слоем горючего. Такого смешения трудно добиться при раздельной подаче. Также объединение компонентов топлива снижает требуемое количество подаваемого воздуха в камеру дожигания, что позволит применять такой двигатель на большой высоте, в неплотных слоях атмосферы, – рассказывает аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ Григорий Доткин.
В настоящее время гранулированное топливо не используется в двигателях ракетно-прямоточного типа. Ученые Пермского Политеха доказали, что это возможно и эффективно, однако важно подобрать оптимальный состав горючего, который обеспечит безопасность, надежность и высокие эксплуатационные характеристики летательного аппарата. В рамках исследования политехники выбрали широко применяемые компоненты ракетных топлив (октоген, перхлорат аммония, сополимер дивинила) и малоизвестные, но перспективные компоненты (азепины) с высоким теплосодержанием – это количество тепловой энергии, которое выделяется при сгорании единицы топлива.
Политехники провели индивидуальные расчеты веществ и их различных комбинаций, определили для них все необходимые параметры – температуру, плотность, массовую долю. Для подбора подходящего состава топлива в специальной программе рассчитали поведение данных комбинаций в процессе работы летательного аппарата при высоте в 30 километров.
В результате изучения различных топливных составов ученые сформулировали критерии, определяющие эффективность работы двигателя на гранулированном топливе. К ним относится устойчивая температура горения в газогенераторе, плотность топлива, соотношение расходов воздуха и топлива для увеличения высоты полета и одна из важнейших характеристик эффективности двигателя – удельный импульс, отношение тяги двигателя к массовому расходу топлива. Еще важно учитывать содержание конденсированной фазы – твердых частиц в газообразных продуктах сгорания, ученые стремятся их минимизировать, так как они отрицательно влияют на конструкцию двигателя, не расширяются в сопле и приводят к потере тяги.
– В итоге все рассмотренные нами составы на основе освоенных компонентов имеют низкое значение отношения расходов воздуха и топлива, что позволит эксплуатировать летательный аппарат с таким типом двигателя в неплотных слоях атмосферы (выше 30 км). Топлива на основе азепинов, при их содержании около 80%, хотя и обладают высоким удельным импульсом, но не отвечают остальным критериям, – поделился доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ Владимир Малинин.
Политехники отмечают, что составы на основе октогена и перхлората аммония при определенной массовой доле окислительных компонентов (60-80%) удовлетворяют всем критериям. Значит, их использование в составе нового топлива в виде гранул увеличит эффективность двигателя и усовершенствует работу летательного аппарата.
Ранее гранулированное топливо в ракетно-прямоточных двигателях не использовалось. Исследование ученых ПНИПУ доказывает, что это возможно. Большая высота полета (более 30 км) летательных аппаратов и многократный запуск увеличат дальность полета и уменьшат количество требуемого горючего. Разработанная схема двигателя и выбранный для нее состав гранулированного топлива – это перспективное решение для применения в беспилотниках и крылатых ракетах.
Показать полностью
1
Удобрение станет дешевле и будет дольше храниться – ученые ПНИПУ разработали новый способ гранулирования биогумуса
Биогумус – природное удобрение, обеспечивает растения полезными элементами, повышает урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Он состоит из органики, переработанной дождевыми червями и другими организмами (грибами, бактериями, насекомыми). Качественно гранулированный биогумус не требует особых условий транспортировки, долго хранится без потери своих свойств, его можно вносить в почву не вручную, а при помощи специальных сеялок. Однако существующие методы гранулирования несовершенны: одни не обеспечивают максимальной прочности гранул, а другие требуют применения вредных веществ, которые накапливаются в почве. Ученые ПНИПУ модифицировали один из методов: теперь при невысокой стоимости можно получать прочные, не отсыревающие и безопасные для почвы гранулы биогумуса.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». На исследование выдан патент № 2804199.
Для получения гранул биогумуса политехники смешали исходную земельную смесь с водным раствором гидрокарбоната натрия в определенной концентрации и пропустили через специальное устройство – экструдер с фильерами (формы с отверстиями) 7 мм. Затем гранулировали путем вращения в специальном барабане при температуре 25-50 градусов Цельсия. Высушили при температуре 90-100 градусов Цельсия и просеяли, отделив гранулы нужного размера. Гранулы менее 3 мм измельчили и вернули на стадию смешения.
Микрофотография поверхности гранулы биогумуса, увеличение 300Х
– Использование экструдера упрощает начальное образование гранул, позволяет добиться однородного состава. Благодаря пропуску смеси через фильеры 7 мм получается прессат, который эффективнее окатывается и после сушки соответствует размеру установленной товарной фракции 3-6 мм, – рассказывает младший научный сотрудник кафедры химических технологий ПНИПУ Павел Сковородников.
Фотография гранулированного биогумуса, полученного методом окатывания
Затем ученые исследовали характеристики полученного биогумуса: прочность гранул проверяли в двухкамерном барабане с приводом, а гигроскопичность (способность поглощать и удерживать влагу из воздуха) – выдержкой в течение 120 часов при влажности атмосферы 98%. Гранулы показали следующие результаты: статическая прочность – 4,8 МПа, динамическая прочность – 98 %, гигроскопичность – 0,5 %.
– Наш метод позволяет получать качественный, стойкий к транспортировке и длительному хранению гранулированный биогумус. При этом стоимость метода невысока, поскольку мы подобрали недорогие сырьевые материалы, добились небольшого расхода связующего вещества. Повторное использование некондиционной фракции (гранул размером менее 3 мм) минимизирует потери ценного сырья, – отмечает кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Мария Черепанова.
Без использования удобрений достичь высокой урожайности, особенно в условиях промышленного сельского хозяйства, невозможно. Внесение биогумуса в почву способно восстановить или даже значительно повысить её плодородность, улучшить качественные и количественные показатели сельскохозяйственных культур.
Показать полностью
2
