Спинодальные области для реактивных систем алюминия и сплава АК10М2Н в режиме резонансного электромагнитно-акустического преобразования тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ
Зевацкий, Юрий Эдуардович
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2005
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.04
КОД ВАК РФ
|
||
|
На правах рукописи
Зевацкий Юрий Эдуардович
СПИНОДАЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ ДЛЯ РЕАКТИВНЫХ СИСТЕМ АЛЮМИНИЯ И СПЛАВА АК10М2Н В РЕЖИМЕ РЕЗОНАНСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Специальность 02.00.04 - физическая химия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Санкт-Петербург 2005
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском Государственном технологическом институте (техническом университете)
доктор химических наук, профессор ЗАРЕМБО Виктор Иосифович кандидат химических наук, доцент КОЛЕСНИКОВ Алексей Алексеевич доктор химических наук, профессор ЖАБРЕВ Валентин Александрович доктор химических наук, профессор ПУЧКОВ Лев Валерианович
Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предприятие
Российский научный центр «Прикладная химия». С-Петербург
Научный ру ководитель Научный консультант, Официальные оппоненты.
Защита состоится "26" апреля 2005 года в 15 30. в аудитории 61 на заседании Диссертационного совета Д212230 07в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском Государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу Санкт-Петербург. Московский проспект, д 26.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургского Государственного технологического института (технического университета).
Отзывы в одном экземпляре» заверенные печатью, просим направлять в адрес института на имя ученого секретаря. Факс +7(812)3 (62991 E-mail: zarembo@lti-gti ru
Автореферат разослан Afl^/t? Д005 гола
Ученый секре гарь
Диссертационного совета Д 212.230.07 кандидат технических наук, доцент
Пантелеев И Б.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Исследование гетерофазных химических эффектов и фазовых превращений под действием электромагнитных полей (ЭМП) - одна из старейших традиционных тем физической химии. В последнее время пристальное внимание исследователей привлекают явления нелинейные по полям межмолекулярных сил, то есть определяемые эффектами локальной упорядоченности атомарных и молекулярных структур. Распространение в проходящей через метастабильное состояние конденсированной фазе электромагнитных и акустических колебаний малой мощности порождает физические эффекты, использование которых в технологиях создает реальные предпосылки улучшения качества конечного продукта, что достигается изменением режимов массо- и теплообмена. Технические средства дают возможность практического применения воздействий ЭМП в большинстве областей металлургии, машиностроения и химической промышленности. Эти технологии в силу сокращения производственного цикла, а также изменения свойств и структуры материала весьма привлекательны, требуют небольших капитальных затрат и обладают высокой экономической эффективностью.
Гетерофазный массообмен всегда связан с фазовыми превращениями. Традиционно используется механизм массообмена, опирающийся на положение равновесной термодинамики (так называемый принцип локального равновесия). В нем, как указывал еще Я. И. Френкель, рассматривается не ход фазовых превращений во времени и пространстве, а лишь достигнутое в результате уже прошедшего процесса состояние равновесия между исходной и новой фазами в предположении, что последняя получила полное развитие. Под температурой перехода при заданном давлении подразумевается не та температура, при которой переход практически начинается и происходит, а та, при которой он останавливается, то есть когда фазы остаются в равновесии друг с другом неограниченно долгое время. Процесс возникновения и образования новой фазы из рассмотрения исключается. Введенные впервые Френкелем гетерофазные флуктуации в гомофазе (в отличие от обычных) и сопутствующие им локальные изменения давления и температуры при обычном феноменологическом описании игнорируются полностью. Практика показывает, что подход, основанный только на рассмотрении локальных равновесных состояний, не отражает суть явления. Гетерофазные флуктуации плотности - не что иное, как самоорганизация гомофазы, которой присуще свойство фазовых переходов I рода, то есть изменение свойств скачком.
В работах, выполненных в нашей лаборатории, впервые обнаружено влияние ЭМП малой мощности в диапазоне частот 104— 106 Гц на процессы, протекающие при кристаллизации металлов и сплавов, твердении минеральных вяжущих материалов, графт-полимеризации термоотверждаемых акрилатных композитов. Для объяснения указанного феномена была выдвинута гипотеза об управляющем воздействии ЭМП на гетерофазные процессы в реактивных системах посредством акустических волн, образующихся в ходе электромагнитно-акустического преобразования (ЭМАП). При проверке данной гипотезы возник ряд объективных трудностей, связанных с проведением прямых экспериментальных исследований интенсивных термодинамических параметров в гетерофазе. Это определило необходимость моделирования управляющих воздействий в конденсированной фазе на примере более простых систем. Целесообразно продолжить эти работы для прогноза управляющего воздействия ЭМП на гетерофазные процессы систем различного химического состава.
Цель работы:
1. Экспериментально исследовать фазовые траектории интенсивных параметров при плавлении и кристаллизации реактивных систем, протекающих в ЭМП малой мощности в режиме резонансного ЭМАП.
2. Для моделирования фазовых переходов I рода и химических гетерофазных превращений в конденсированных средах исследовать траектории температуры и плотности в различных газах при поляризации электрическим полем части объёма.
Основные задачи:
1) создать установки для определения температуры при фазовом переходе I рода реактивных систем в режиме резонансного ЭМАП, а также для определения фазовых траекторий температуры и плотности при поляризации газов электрическим полем с величиной напряженности
2) для алюминия и сплава на его основе определить при комнатных температурах область резонансного ЭМАП;
3) провести плавление и кристаллизацию алюминия и сплава АК10М2Н в неравновесных условиях в режиме резонансного ЭМАП и в контрольных условиях с записью траектории температуры;
4) записать фазовые траектории температуры в области «бинодаль - спинодаль» в режиме резонансного ЭМАП при сохранении неравновесных внешних условий теплообмена;
5) изучить траекторию температуры хлорэтана в области, прилегающей к объему, поляризованному электрическим полем;
6) изучить траекторию изменения плотности при поляризации в полях до 107 В/м галоген производных метана, этана и пропана, хлористого водорода, диоксида серы, сероводорода, оксида углерода, оксида азота I и II, фторида перхлорила, трифторацетонитрила, диметилового эфира, диметилового эфира D6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, диоксида углерода, аммиака, метана;
7) теоретически исследовать электрокалорические эффекты в процессе адиабатно-изохорного и последующего изоэлектро-изохорного перераспределения концентраций газовых молекул при однородной поляризации части газовой системы с выраженным краевым эффектом — высоким градиентом электрического поля;
8) определить термодинамическую и кинетическую модели управляющего воздействия ЭМП на фазовые переходы I рода и гетерофазные химические превращения в режиме резонансного ЭМАП;
9) сформулировать практические рекомендации для промышленных отраслей, использующих процессы плавления и кристаллизации реактивных систем (металлов и сплавов).
Научная новизна;
a) экспериментально, с помощью измерений температуры показано, что в резонансном режиме ЭМАП (фоновое электромагнитное управление) ускоряется плавление и кристаллизация реактивных в отношении ЭМП системах - алюминии и сплаве АК10М2Н;
b) экспериментально подтверждена для плавления и кристаллизации реактивных систем S-теорема Климонтовича: для нелинейных открытых систем при управляющем воздействии «идет процесс самоорганизации»;
^ показано, что подбором условий электрической поляризации-деполяризации можно перераспределять и организовывать термодинамические траектории внутри
замкнутой газовой системы - модель реактивных и нереактивных конденсированных сред, которые недоступны для прямых экспериментальных исследований в области спинодали;
d) предлагается модель управляющего воздействия ЭМП, заключающаяся в синхронизации движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых надмолекулярных структур на частотах фонового ЭМП - условие качественного изменения теплопроводности, а также локального и когерентного снижения энтропии системы. Практическая значимость:
a) управление фоновыми импульсами ЭМП при оптимальном выборе диапазона частот интенсифицирует процессы плавления, кристаллизации, литья металлов и сплавов;
b) фоновое электромагнитное управление дает значительную экономию энергоресурсов; ^ применение технологий с электромагнитным управлением улучшает экологическую
ситуацию на производстве; d) по результатам работы получено два патента РФ - на способ и установку по
охлаждению полярных газов в сильном электрическом поле. На защиту выносятся:
1) Результаты экспериментального исследования:
a) плавление и кристаллизация алюминия и сплава АК10М2Н в электромагнитном поле малой мощности в режиме резонансного ЭМАП;
b) фазовые траектории температуры при плавления и кристаллизации алюминия и сплава на его основе АК10М2Н, которые экспериментально подтверждают S-теорему Климонтовича для нелинейных открытых систем об управляющем воздействии;
c) совокупность числовых данных, характеризующих фазовые траектории интенсивных термодинамических параметров при поляризации в полях до галогенопроизводных метана, этана и пропана; хлорида водорода, диоксида серы, сероводорода, оксида и диоксида углерода, оксидов азота (I и II), фторида перхлорила, трифторацетонитрила, диметилового эфира, диметилового эфира D6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, аммиака, метана.
2) Ускорение плавления и кристаллизации вследствие управления фоновым ЭМП при оптимальном выборе диапазона частот;
3) Термодинамическое описание фазовых траекторий газовых систем полярных и неполярных молекул в различных режимах поляризации и теплообмена. В расчетных и экспериментальных данных выявлена параметрическая область соответствия результатов теоретической модели обратимых термодинамических процессов реальным явлениям в стационарно неравновесных системах;
4) Физико-химическая модель управляющего воздействия ЭМП, в основе которой лежит ЭМАП с квантовым когерентным усилением сигнала в акустическом канале мезофазы в области экзотермических превращений с использованием энергии распада их высокочастотных энергетических мод, заключающаяся в синхронизации движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых надмолекулярных структур (НМС) на частотах фонового ЭМП.
Апробация работы: Результаты исследований докладывали на VIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в
технических университетах» 2004 г, СПб, СПбГПУ, на научных семинарах 2004-2005 г, СПб, СПбГТИ (ТУ).
Публикации; по материалу диссертации опубликовано две статьи и тезисы к докладу, депонировано две статьи, получено два патента Российской Федерации. Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 165 страниц машинописного текста, 70 рисунков, 2 таблицы, список литературы, включающий 126 ссылок и приложение, содержащее 39 протоколов первичных экспериментальных данных.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дается общая характеристика работы, включающая актуальность выбранной темы, перечень целей и постановку задачи исследования. В аналитическом обзоре (первая глава) содержится современный анализ аспектов воздействия электромагнитных полей на неравновесные открытые системы. Приведены основные положения неравновесной линейной и нелинейной термодинамики: принцип и теорема о минимальном производстве энтропии, S-теорема Климонтовича, принцип локального равновесия, отражена их связь с фактом упорядочности реальных систем. Указан ряд трудов по вопросу физики метастабильного состояния от работ Ван Дер Ваальса и Максвелла до настоящего времени. Проведен критический анализ теорий самосогласованного поля, коалесценции, а также методов на основе решений кинетического уравнения Фоккера - Планка на примере трудностей, возникающих при описании гетерофазных процессов вблизи кривых бинодали и спинодали. Основной проблемой является положение о движущей силе процесса, в котором учитывается только стремление системы к равновесию, что в рамках нелинейной неравновесной термодинамики не является исчерпывающим. Приведен ряд работ, где экспериментально подтверждается фрактальных характер топологии зародышей в процессе их образования, что идет вразрез с традиционными представлениями. Показано, что при решении задачи о флуктуациях температуры и плотности системы не существует асимптотически устойчивых точек, причем фазовые траектории термодинамических параметров имеют высокую чувствительность к начальным условиям, кроме того, имеют колебательный (во времени) характер. Рассмотрена теория гетерофазных флуктуации Я. И. Френкеля на примере работы ЕА Андреева (1990 г.) о механизме тепло- и массообмена газа с жидкостью. Показано, что гетерофлуктуации можно рассматривать как надмолекулярные образования, обладающие повышенной внутренней энергией, со стохастическим процессом образования и конечным временем жизни. Фазовый переход I рода сопровождается большими флуктуациями давления и температуры и зависит от скорости звука в среде. На основании вышеизложенного, рассмотрена принципиальная возможность воздействия на гетерофазные процессы полями малой мощности. На примере работ по исследованию кинетики гетерофазных процессов в ЭМП радиочастотного диапазона показано наличие управляющего воздействия и его пороговой величины.
Экспериментальная часть содержит два раздела. В первом, приведены результаты исследования образцов алюминия и сплава АК10М2Н. Определение элементного состава сплава проводили методом электронно-зондового микроанализа, который основан на сравнении характеристических рентгеновских спектров анализируемого образца и стандартов известного состава. Образцы исследовались в рентгеновском
б
микроанализаторе энергодисперсионного типа Link 860. Погрешность микроанализа составила 0,5 масс. %.
Плавление и кристаллизацию образцов как при наличии ЭМП, так и без него, проводили в одних и тех же условиях в графитовом тигле. Схема установки представлена на рис. 1.
Рис. 1 Блок-схема экспериментальной установки:
1 - термопара, 2 - муфельная печь, 3 - графитовый тигель, 4 - сосуд с водой и льдом, 5 -образец металла или сплава
Резонансную частоту ЭМП определяли экспериментально, для чего получали частотную зависимость микротвердости холодного алюминия и его сплава. При комнатной температуре брали образцы твердого алюминия и его сплава, и проводили серию опытов из 20 измерений микротвёрдости на приборе ПМТ-3 при прохождении через твердые образцы импульсов тока различной частоты. Результаты частотной зависимости микротвердости холодного алюминия приведены на рис. 2, его сплава - на рис. 3. Частоту, равную 250 кГц определяли по максимальному изменению микротвердости. 110
100
50
40 -.-,-.-1-1-.--1-.-,---1--.-,
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Рис. 2 Изменение микротвердости (МПа) алюминия в зависимости от частоты импульсов тока (кГц), текущего через испытуемый образец
0,0135 у 0,013 1 0,0125 -
I
£ 0,012
0,0115
0,011 -I—-.........—'■ .........—........I ■ ......Ч
1 10 100 1000 10000
V, кГц
Рис. 3 Изменение микротвёрдости сплава АК10М2Н в зависимости от частоты импульсов тока, текущего через испытуемый образец
Процесс плавления и кристаллизации во времени фиксировали в виде кривых изменения температуры, информация о которых через контроллер отображалась на дисплее персонального компьютера (ПК). Температуру измеряли с помощью хромель-алюмелевой термопары, имеющей холодный спай, который помещали в смесь льда и воды. Время плавления и кристаллизации подбирали экспериментально, с помощью ЛАТРа, а также изменением количества вещества в тигле. ЭМП создавали в виде импульсов переменного тока с помощью широкополосного генератора (ГИ) мощностью до 15 Вт и выходным напряжением до 10 В. Полученные кривые нагрева и охлаждения представлены на рис. 4 и рис. 5. Кривые получали в ходе 3-х измерений (для алюминия это показано), для алюминиевого сплава представлена одна из нескольких кривых охлаждения.
на
-------^ "У -<- У
----- --с-------- ! -- с ц — У----г
------С--- ~ 1 "
и :: = !* = = : = : = # Л ■ _____
о ::::$: :: --- Г- iz--.z-.z-.
-Г- = = 1 =и=
--------- -V-
1 1 1 1 1 И 1 1\| о 4Чг /н-
г^—ш::
Н Н И г. л- 5ЕЕЕЕЕЕ
: = :: = :« ----1------
: ::=?:: ■А Z-¿ZZZZZ :!(=: = : =
1
-------V А-
. £--- - £ - 1 : : 5
Рис. 4 Кривые плавления и кристаллизации алюминия: а - контроль, 6 - при частоте ЭМП 250 кГц
Рис. 5 Кривые охлаждения сплава АК10М2Н (абсцисса - время, отн. ед.; ордината -температура, отн. ед.). Т] — время кристаллизации при частоте ЭМП 250 кГц, т2 — время кристаллизации в стандартных условиях
Во втором разделе приведены результаты денсинометрического исследования поляризации газов в электрическом поле, с целью моделирования фазовых переходов I рода в конденсированных средах. В качестве объектов выбрали следующие группы веществ. Галогенпроизводные метана - фторметан хлорметан
хлорметан-Оз (С03С1), бромметан (СН3Вг), фреон 32 (СН2Р2), фреон 23 (СНР3), фреон 22 (СНР2С1),фреон 21 (СНРС12), фреон 13 (СР3С1), фреон 13В1 (СР3Вг), фреон 12 (СР2С12). Галогенпроизводные этана - хлорэтан (СН3-СН2С1), фреон 152а (СН3-СНР2), фреон 143а (СН3-СР3), фреон 142В (СН3-СР2С1), фреон 134а (СН2Р-СР3), фреон 125 (СНР2-СР3), фреон 124 (СНС1Р-СР3). Другие полярные газы - хлорид водорода (НС1), диоксид серы (БОг), сероводород (Н28), оксид углерода (СО),оксид азота I (>120), оксид азота II (N0), аммиак (ЫН3), фторид перхлорила (СЮ3Р), фреон 218 (СР3СР2СР3), трифторацетонитрил (СР3СЫ), диметиловый эфир (СН3ОСН3), диметиловый эфир-Э6 (СЭ30С03). Неполярные газы - гелий (Не), аргон (Аг), водород (Н2), хлор (С12), азот (Ы2), кислород (02), диоксид углерода (С02), метан (СН4). Фторметан, хлорметан, хлорметан-Оз, бромметан, хлорэтан,
хлорид водорода, диоксид серы, сероводород, оксид углерода, оксид азота I, оксид азота II, аммиак, фторид перхлорила, трифторацетонитрил, д и метиловый эфир, диметиловый эфир-Р6, водород, хлор, кислород, диоксид углерода получали в лабораторных условиях по литературным прописям. Все фреоны, гелий, аргон, азот и метан использовали технической чистоты промышленного изготовления из баллона. Измерения электрокалорических эффектов газов проводили на сконструированном дифференциальном денситометре, основными элементами которого (рис. 6) являются: кювета, регулируемый источник постоянного напряжения (до 60 кВ), буферная емкость, капилляр, содержащий каплю гексана, сканер и персональный компьютер (ПК). Кювета представляет собой цилиндрический конденсатор, между обкладками которого помещали исследуемый газ. Объем межстеночного пространства кюветы - 320 мл, объем рабочей зоны (зоны действия электрического поля) около 200 мл. Среднее расстояние между электродами составляет 7.25 мм. Отношение радиусов кривизны электродов невелико, что позволяет считать электрическое поле в кювете однородным, напряженность поля в пределах ±10% соответствует напряженности поля плоского
конденсатора с тем же расстоянием между обкладками. Площадь поперечного сечения капилляра 5 мм2, длина около 0,5 м. Объём буферной емкости 6 л, саму буферную емкость термостатировали в песчаной бане. Перед проведением измерений, кювету продували исследуемым газом не менее 20 мин. По окончании продувки к кювете подключали капилляр. К противоположному концу капилляра подключали буферную емкость. Опыт начинали, когда скорость движения капли не превышала 20 мм/мин, но не ранее чем через 20 минут после подключения капилляра.
Рис. 6 Блок-схема установки для исследования электрокалорических эффектов газов в электрических полях
"Прямоугольные" импульсы высокого напряжения создавали включением/выключением источника напряжения, вручную. Величину высокого напряжения задавали с помощью потенциометра в схеме источника высокого напряжения. Для каждого исследуемого газа выбирали ряд напряжений, в зависимости от минимального напряжения, при котором наблюдались электрические разряды в кювете. Длительность каждого измерения - 150 с. Период регистрации кривых для каждой серии напряжений 4-10 мин. Схему включения напряжения для каждого опыта принимали следующую: 30 с при 0 кВ, затем 5 импульсов текущего напряжения (продолжительность импульса - 10 с, период отключения - 20 с), затем 6-й импульс (продолжительность 10 - 15 с) - переход к следующему значению напряжения. Информацию о положении капли в капилляре в зависимости от времени вводили в персональный компьютер с помощью сканера, и сохраняли в виде графического файла, пример которого приведен на рис. 7. Размер точки сканирования составлял 0.085 мм. Благодаря статистической обработке информации о положении обоих краев капли, регистрировали смещение капли до 0.05 мм, что принимали за величину абсолютной погрешности измерения положения капли в капилляре. Для отображения и дальнейшей обработки пересчитывали кванты сканирования в секунды, а точки в миллиметры (рис. 8).
Рис. 7 Графический вид положения капли гексана в капилляре
Рис. 8 Образец протокола эксперимента по определению положения капли с фреоном 21 при напряжении 50 кВ
На временной координате фиксировали моменты включения и выключения электрического поля в кювете. Для каждой серии опытов строили график зависимости ЛЬср от напряженности приложенного электрического поля. Наиболее характерные виды зависимостей смещения капли от напряженности поля в кювете приведены на рис. 9 -12. Первые точки этой зависимости для газов, которые при малых напряжениях втягивались в электрическое поле, описывали параболой вида ЛЬ^ = А' и2. Определяли коэффициент А в единицах мм/кВ2 методом наименьших квадратов в выбранном подмножестве. В сводной таблице экспериментальных данных и физико-химических характеристик газов приведены значения коэффициента А для полярных веществ. Обсуждение результатов состоит из двух частей. В первой части предлагается теоретическое обоснование результатов экспериментов, наблюдаемых при поляризации газов. Анализ экспериментальных данных (рис. 9, 12) для полярных газов показывает, что существует участок малых напряжений зависимость смещения капли-индикатора, от которых удовлетворительно аппроксимируется квадратичной параболой.
Рис. 9 Зависимость АЬср =/(и) для фторметана
и
Рис. 10 Зависимость АЬср = /(и) для гелия
Рис. 12 Зависимость АЪср =/(и) для диметилового эфира и диметилового эфира-06
водная таблица экспериментальных данных и с жзико-химических характеристик газов
Вещество Формула Область напряжений U, kB -ЛхЮ4, мм/кВ2 Дипольный момент, D Диэлектрическая восприимчивость
Фторметан CH3F [10, 12 5, , 35] 38 1 85 -
Хлорметан СН3С1 [10,12 5, ,35] 37 1 85 0 0087 (100°С)
Хлорметн-Di CD3CI [10,12 5, ,40] [10,12 5, ,40] 39 35 - -
Бромметан СН,Вг [15,17 5, , 40] [15,17 5, ,40] 38 33 1 82 -
Фреон 32 CH2F2 [10,12 5, ,40] [10,12 5, ,35] 53 67 1 96 -
Фреон 23 CHF3 [10,12 5, , 30,35,40,45, 50] 39 1 64 0 0075 (25 °С)
Фреон 22 CHF2C1 [15,17 5, ,40] 25 1 29 0 0069 (25 °С)
Фреон 21 chfc12 [10,12 5, , 40,45,50] [10,12 5, ,40,45,50] 22 1 7 1 29 0 0035 (30 °С, 0 05 МПа)
Фреон 13 CF3C1 [15,17 5, ,40] [15,17 5, ,50] 06 04 0 39 0 00257 (0 °С)
Фреон 13В1 CFjBr [10,12 5, ,40,45,50] 1 0 0 65 0 009 (20 °С)
Фреон 12 CFjCI; [10,12 5, ,35,40,45,50,55,60] [15, 175, , 35,40,45,50, 55,60] 1 5 1 2 0 55 0 00355 (0 °С) 0 0032 (20 °С)
Хлорэтан CH3-CH2C1 [15,17 5, ,40] [15,17 5, ,40] 40 32 2 00 0 0085 (100 °С)
Фреон 152а CH3-CHF2 [15,17 5, ,40] [15,17 5, ,40] 36 59 2 26 -
Фреон 143 CHä-CFj [10,12 5, , 40] [10,12 5, , 40] 75 82 2 32 -
Фреон 142В ch3-cf2c1 [20,25, , 60] [20, 25, , 60] 46 60 2 14 -
Фреон 134а CHjF-CF, [15, 17 5, , 35] [15,17 5, ,35] 34 43 2 06 -
Фреон 125 chf2-cf, [10,12 5, , 40,45, 50] [10, 12 5, , 40] 40 3 5 1 54 -
Фреон 124 CHCIF-cfj [15,17 5, ,40,45,50] 37 - -
Диоксид серы S02 [15,17 5, ,40,45,50] 3 1 1 6 0 00905 (14 7 °С)
Сероводород H2s [15,17 5, ,40] [15,17 5, ,40] 1 0 1 3 0 93 0 00331 (27 8 °С)
Фреон 218 CFjCF2CFj [15,17 5, ,35,40,45,50,55,60] 1 0 - 0 0014 (25 °С)
Трифтор-ацетоншрид CFjCN [10, 12 5, , 40, 45, 50, 55, 60] [10, 12 5, , 40, 45, 50, 55, 60] 26 22 - -
Диметиловый эфир CHäOCHj [15,17 5, ,40] [10, 12 5, , 35] 28 2 5 1 29 0 00624(19 1 °С)
Диметиловый эфир-Dft cdjocd, [10, 12 5, , 40] [10,12 5, , 40] 3 0 33 - -
Рис. 13. Упрощённая схема дифференциального денситометра
Далее проведен теоретический анализ зависимости смещения капли жидкости в капилляре от термодинамических параметров при электрической поляризации газа в кювете. Принципиальная схема действия поля приведена на рис. 13. Электрокалорические явления происходят в зоне А (измерительная кювета), объем капилляра надо отнести к буферу В. Таким образом, перемещение газа между зонами А и В сопровождается сдвигом капли по капилляру сечением St на расстояние AL при давлении рв, температуре Тв и постоянных объемах Vg и Va- Показано, что связь AL с напряженностью электрического поля Е в зоне поляризации выражается следующей зависимостью
где К=УУУв, X ~ диэлектрическая восприимчивость газа, £ — термодинамический параметр связи изменения температуры и давления газа сечение капилляра,
Р\ — давление в системе до подключения разности потенциалов. При постоянном межэлектродном расстоянии и отсутствии межэлектродного электротока
напряженность поля в кювете в приближении однородного поля
что приводит к соотношению AL &AU2 , где
Коэффициент А определяется как свойствами газа и %), так и параметрами установки (AT, Vß, St, d). Экспериментальные данные (рис. 9, 12) для полярных газов показывают удовлетворительное соответствие теоретической формулы поляризационным кривым = f(U) на начальном участке напряжений. Однако практически для всех газов нисходящая ветвь параболы при больших напряженностях Е (напряжениях U) испытывает подъём, что свидетельствует о повышении давления в зоне А. Это объясняется как ростом числа молекул газа в зоне А, так и повышением температуры Рост числа частиц в области поля при высоких его напряженностях может быть обусловлена диссоциацией его молекул исходного газа на радикалы или ионы за счет внутренней энергии газа. Повышение температуры возможно при рекомбинации радикалов и ионов, но это повышение полностью нивелируется предшествующим понижением при диссоциации. Адиабатичность позволяет исключить внешнюю 14
теплоту. Кулоновские силы поля Е создают прежде всего заряженные частицы. При установлении равновесия устанавливается и компенсаторный баланс температуры 7^. Схема процесса тепловой диссоциации молекулы газа XY приведена на рис. 14.
Д 1 Активация X+Y V « ~ X+Y
Активация XV Диссоциация XY
XY--►
АН
Рис. 14. Энергетическая диаграмма ХУ ^ X + У.
Решение уравнений с учетом диссоциации в постоянном электрическом поле приводит к следующему соотношению
где введено обозначение, содержащее термодинамические потенциалы переходного состояния
ß = ехр
Очевидно, что при любых значениях ß параметр J^ не может превосходить
единицу, что весьма незначительно снизит градиент поля Е при больших значениях К. Это никак не может обеспечить крутого подъема ветви AL = f(U2) при больших межэлектродных напряжениях. Подъем давления р^ может быть объяснен тепловыми эффектами в приэлектродной плазме - «джоулевым» разогревом газа. Стеклянное покрытие электродов, являясь защитой от лидерных искр способствует возникновению стримерных пробоев, образующих макроскопический приэлектродный барьерный разряд. Этому способствует более низкая работа выхода электрона из диэлектрика и микро неоднородности его поверхности, приводящие к локальным напряженностям электрического поля, на несколько порядков превосходящее среднее макроскопическое значение. В таких условиях развитие эмиссионно-ионизационных явлений может происходить в стандартном термодинамическом режиме при незначительных флукгуациях естественного радиационного фона и при адсорбции электроотрицательных газов (02, СОг, СО, HCl, С12, галогеноуглеводороды и пр.), на молекулах которых происходит прилипание электронов с образованием отрицательных ионов. Учет влияния
разогрева приэлектродной плазмой приводит к снижению эффекта, вызванного градиентом поля ДрЕ = £$хЕ2 на величину, пропорциональную квадрату напряженности поля, согласно закону Джоуля - Ленца. Обозначив величину повышения давления как Арл — /(Е?), получим следующую формулу для смещения капли в дифференциальном денситометре
Видно, что разность, входящая в числитель допускает любые значения АЬ, что согласуется с данными эксперимента. Последняя формула включает, таким образом, две ветви фазовых траекторий поляризации. Одна консервативная "упругостная" (е^Е2), вторая диссипативная "пластическая" /(Е2), которая мало проявляется в слабом поле, а затем доминирует при директивном возмущении газовой системы сильным внешним электрическим полем. Таким образом, на примере исследования фазовых траекторий температуры - плотности в зависимости от величины возмущения (напряженности электростатического поля) выявлена область малых воздействий, при которых наблюдаются эффекты структурирования и организации. Начиная с некоторой величины, воздействие поля не обладает ориентирующим влиянием, а приводит к тепловому рассеянию энергии. Величина критического возмущения определяется физико-химическими и химическими свойствами среды. На некоторые системы возмущение оказывает только директивное воздействие.
Во второй части главы 3 выполнено сопоставление фазовых траекторий в реактивных системах при плавлении и кристаллизации в обычных условиях и режиме резонансного ЭМАП с фазовыми траекториями температуры и плотности при электрической поляризации газов. Анализ траекторий температуры при плавлении и кристаллизации алюминия и сплава АК10М2Н (рис. 4 и 5) показывает, что в режиме резонансного ЭМАП время плавления и кристаллизации сокращается в сравнении с обычными условиями. В приводимых нами результатах этот эффект достигает 30 %. Это является прямым экспериментальным подтверждением 8-теоремы Климонтовича, согласно которой при управляемых фазовых переходах с превышением порогового значения управляющего параметра происходит снижение энтропии и уменьшение её производства - имеет место процесс организации. В предыдущих работах нашей лаборатории показано, что на фоне резонансного ЭМАП идёт процесс согласования движений гетерофлуктуаций в мезофазе с возникновением вторичного кластера-канала перколяции, обеспечивающего высокую проводимость интенсивных термодинамических параметров, в частности, температуры и плотности. Это приводит к смене фазовых траекторий этих параметров в спинодальной области. Для конкретизации модельных представлений о характере кооперативных (согласованных) явлений в реактивных по отношению к ЭМП системах следует привлечь полученные нами данные по поляризации
Фазовый переход при фоновом ЭМП Поляризация газов в электрическом поле
1. Мезофаза - спинодаль: множество гетерофлуктуаций - НМС. Коэффициенты переноса интенсивных параметров малы. Стохастическая неоднородность гетерофлуктуаций. 1. В свободном изохорно-изотермическом объёме газа - хаотически блуждающие молекулы. Флуктуации малы. Организации нет. Коэффициенты переноса интенсивных параметров малы.
2. Подача импульсов тока приводит к ЭМАП в скин-слое. Проникновение акустических волн (АВ) в реактивную к ЭМП среду. Усиление АВ квантовым распадом ВЧ фононных мод в области спинодали на резонансной частоте движений - механических, флуктуационных, атгракторных. 2. Включение электрического поля (ЭП) -поляризация с ориентацией молекул в зоне А. Втягивание молекул из зоны буфера В в поляризатор А за счёт работы пондеромоторных сил градиента ЭП. Нарастание напряжённости поля связанных зарядов за счёт увеличения плотности среды в зоне А с обогащением её высокополярными компонентами.
3. Запирание АВ резонансной частоты в мезофазе - образование волнового канала с отражением пологих мод АВ от «стенок» - градиентов проводимостей (коэффициентов переноса). 3. Запирание поляризованного газа в зоне градиента ЭП пондеромоторным «фильтром-пробкой», пропускающем в буферную зону неполярные компоненты и преграждающего выход полярных частиц.
4. Синхронизация движений в ЭМА-фоне с возникновением вторичного кластера канального типа (режим с обострением) -скачкообразное изменение механизма и взрывной рост коэффициентов переноса интенсивных параметров. Энтропия и скорость её производства минимальны. 4. Коллинеаризация осей прецессий полярных молекул с переносом части вращательной энергии в поступательную на фоне скачка температуры и давления в зоне А. Теплопроводность выше, а теплоёмкость ниже, чем в объёме В. Температуропроводность выше. Теплообмен ускорен. Энтропия и скорость её производства минимальны.
5. Когерентная быстрая передача интенсивных параметров в канале перколяции приводит к выравниванию свойств и скоростей термически активируемых и безбарьерных процессов при их возрастании на фоне «сброса» тепла из зоны спинодали в окружающую среду. Сокращается время плавления -кристаллизации. 5. Повышенная скорость теплообмена в изохорно-изоэлектрическом режиме приводит в пределе к необратимому сохранению разности температур и, следовательно, плотностей газа в зонах А и В после изохорно-адиабатической деполяризации объёма А. Следующий цикл начинается при более низкой температуре и более высокой плотности газа в зоне А.
6. Значительное увеличение мощности импульсов тока, применение акустических полей высокой интенсивностей -директивное воздействие на систему разрушает согласование «хрупких» циклических движений в мезофазе: вместо организации система претерпевает стохастические пластические разрушения. Энтропия растёт. Когерентность уменьшается. 6. Значительный рост напряжённости ЭП в зоне А приводит к нарушению консервативных «упругостных» негэнтропийных процессов. Происходит «пластическое» разрушение молекул с резким нарастанием необратимых и стохастичных плазменных процессов за счёт работы директивного действия приэлектродных полей. Порядок рушится, энтропия и её производство растёт.
В итоге проведенного исследования построена модель, не противоречащая современным представлениям об открытых конденсированных средах. В основе физико-химической
модели управляющего воздействия ЭМП лежит ЭМАП с квантовым когерентным усилением сигнала в акустическом канале мезофазы в области экзотермических превращений с использованием энергии распада их высокочастотных энергетических мод. Синхронизация движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых НМС на частотах фонового ЭМП - необходимое условие качественного изменения теплопроводности канала, а также локального и когерентного снижения энтропии среды и её производства. Это приводит к выравниванию предэкспонент и, следовательно, констант скоростей термически активируемых процессов. Таким образом, обнаруженный нами эффект электромагнитно-акустического фонового управления скоростями неравновесных гетерофазных превращений в конденсированных средах является катализом под воздействием ЭМП.
ВЫВОДЫ
1. Проведено плавление и кристаллизация алюминия, а также сплава АК10М2Н в электромагнитном поле малой мощности в режиме резонансного ЭМАП, подтверждающее, что энергетическими сигналами намного меньше теплового движения молекул (фоновыми энергиями) можно управлять фазовыми переходами I рода - осуществлено управление на информационном уровне.
2. При плавлении и кристаллизации алюминия из сплава на его основе записаны фазовые траектории температуры, которые экспериментально подтверждают 8-теоремы Климонтовича для нелинейных открытых систем о том, что при управляющем воздействии энтропия уменьшается на 20-30%.
3. Фоновое электромагнитное управление при оптимальном выборе диапазона частот ЭМП приводит к ускорению плавления и кристаллизации.
4. На специально созданном экспериментальном стенде исследованы электрокалорические эффекты электрической поляризации газообразных диэлектриков в термодинамических условиях, близких к стандартным. Получена совокупность численных данных, характеризующих фазовые траектории интенсивных термодинамических параметров при поляризации в полях до 10' В/м галогенопроизводных метана, этана, хлорида водорода, диоксида серы, сероводорода, аммиака, оксида углерода, оксидов азота (I и II), фторида перхлорила, фреона 218, трифторацетонитрила, диэтилового эфира, диметилового эфира Б6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, диоксида углерода, метана.
5. Теоретически на основе уравнения состояния Дебая-Ланжевена исследованы термические изменения в процессе адиабатно-изохорного и последующего изоэлектрически-изохорного перераспределения концентраций газовых молекул при однородной поляризации части газовой системы с выраженным краевым эффектом -высоким градиентом электрического поля, а также калорические эффекты на фоне импульсной поляризации газов в неоднородном электрическом поле цилиндрической симметрии. Идентифицирован перепад давлений и температур, градиент которых коллиниарен градиенту электрической напряженности.
6. В общем виде дано термодинамическое описание фазовых траекторий газовых систем полярных и неполярных молекул в различных режимах поляризации и теплообмена, в расчетных и экспериментальных данных выявлена параметрическая область соответствия результатов теоретической модели обратимых термодинамических процессов реальным явлениям в стационарно неравновесных системах.
7. Показано, что подбор условий и режима поляризации - деполяризации может привести к перераспределению и организации тепловых потоков внутри замкнутой газовой системы. Наличие уравнения состояния и доступность модельных расчетов в газовых процессах позволяет использовать такие системы как аналоги недоступных для микро- и макроскопического анализа мезофазных эффектов организации когерентных траекторий интенсивных параметров в далеких от равновесия гетерогенных химических и физико-химических превращениях
8. Предложена термодинамическая и кинетическая модели управляющего воздействия ЭМП. в основе которых лежит ЭМАП с квантовым когерентным усилением сигнала в акустическом канале мезофазы в области экзотермических превращений с использованием энергии распада их высокочастотных энергетических мод.
Основные публикации по теме диссертации
[1] Зевацкип Ю.Э.. КолесниковА.А. Зарембо В.И. Термические эффекты электрической поляризации газообразных диэлектриков и Химическая промышленность. - СПб -2004. -Т 81.-Вып. 12.-С. 611-618.
[2] Зевацкий Ю.Э.. Колесников А А.. Зарембо В.И Электроимпульсные термические эффекты радиальной поляризации газообразных диэлектриков в трубчатых реакторах /•' Химическая промышленность - СПб. - 2005 - Т 82 - Вып. 2. - С. 5559.
[3] Зевсп\кий Ю.Э Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения // Патент 2182689. Российская Федерация Л\ё 2001116712 -2002.
[4] Зевацкип Ю.Э.. Селитреников А.В. Устройство для охлаждения рабочего тела // Патент 30422. Российская Федерация. № 2003100928. - 2003
[5] Зевацкий Ю Э. Вынужденное охлаждение полярных газов в сильном электрическом поле //Ж прикл. химии РАН - СПб.. 2002 - Деп в ВИНИТИ 13 11 2002. № 1963 -В 2002
[6] Зевацкий Ю Э. Учёт вращения полярных молекч л при расчете вектора поляризации газообразных диэлектриков /,' Изв высш. учеб заведении. Физика - Томск. 2005. -Деп. в ВИНИТИ 25.01 2005. № 99 - В 2005.
[7] Зевацкий Ю.Э, //Тез докл на VIII Всероссийской конференции по проблемам на\тси и высшей школы лФундаментальные исследования в технических университетах». Санкт-Петербург- СПбГПУ -2004 -С. 77-78.
23.03.05 г. Зак.38-100 РТП ИК «Синтез» Московский пр., 26
Ol 00
$ il iih.
2 2 A^vr^ il
Введение.
Глава 1 Литературный обзор.
Глава 2 Экспериментальная часть.
2.1 Плавление и кристаллизация алюминия и сплава АК10М2Н.
2.1.1 Объекты исследования.
2.1.2 Методы исследования.
2.2 Поляризация газов в электрическом поле.
2.2.1 Объекты исследования.
2.2.2 Методы исследования и обработка экспериментальных данных.
2.2.2.1 Установка для исследования электрокалорических эффектов газов в электрических полях.
2.2.2.2 Способ оценки коллигативных свойств газа в измерительной кювете.
2.2.2.3 Получение и обработка первичных данных.
2.2.2.4 Методика проведения экспериментов.
2.3 Экспериментальные данные.
2.3.1 Галогенопроизводные метана.
2.3.2 Галогенопроизводные этана.
2.3.3 Другие полярные газы.
2.3.4 Неполярные газы.
Глава 3 Обсуждение результатов.
3.1 Термические эффекты электрической поляризации газообразных диэлектриков.
3.2 Сопоставление фазовых траекторий в реактивных системах при плавлении и кристаллизации с фазовыми траекториями температуры и плотности при электрической поляризации газов.
Выводы.
Исследование гетерофазных химических эффектов и фазовых превращений при действии электромагнитных полей (ЭМП) - одна из старейших традиционных тем физической химии. В последнее время пристальное внимание исследователей привлекают явления, нелинейные по полю межмолекулярных сил, то есть определяемые эффектами локальной упорядоченности атомарных и молекулярных структур. Распространение в проходящей через метастабильное состояние конденсированной фазе электромагнитных и акустических колебаний конечной амплитуды порождает физические эффекты, использование которых в технологиях создает реальные предпосылки интенсификации технологических процессов и улучшение качества конечного продукта, что достигается изменением режимов массо- и теплообмена и обеспечивает ускорение кинетики процесса на фазовой границе. Технические средства дают возможность практического применения воздействий полем в большинстве областей металлургии, машиностроении и химической технологии. Эти технологии, в силу сокращения производственного цикла и изменения свойств и структуры материала или изделий весьма привлекательны, требуют небольших капитальных затрат и обладают высокой экономической эффективностью.
Гетерофазный массообмен всегда сопровождается фазовыми превращениями. Традиционно используется механизм массообмена, опирающийся на положение равновесной термодинамики о локальном равновесии. Как указывал Я. И. Френкель, в нем рассматривается не ход фазовых превращений во времени и пространстве, а лишь достигнутое в результате уже прошедшего процесса состояние равновесия между исходной и новой фазами в предположении, что последняя получила полное развитие. Зачастую, это не так. Под температурой перехода при заданном давлении подразумевается не та температура, при которой переход практически начинается и происходит, а та, при которой он останавливается, то есть когда фазы остаются в равновесии друг с другом неограниченно долгое время. Сам процесс возникновения и образования новой фазы из рассмотрения исключается. При этом, введенные впервые Френкелем гетерофазные флуктуации в гомофазе (в отличие от обычных гомофазных) и сопутствующие им локальные изменения давления и температуры при обычном феноменологическом описании игнорируются полностью. Практика показывает, что подход, основанный только на рассмотрении локальных равновесных состояний, не отражает суть явления. Гетерофазные флуктуации плотности - не что иное, как самоорганизация гомофазы, которой присуще свойство фазовых переходов I рода.
В работах, выполненных в нашей лаборатории, впервые обнаружено влияние ЭМП малой мощности на процессы, протекающие при кристаллизации металлов и сплавов, твердении минеральных вяжущих материалов, графт-полимеризации термоотверждаемых акрилатных композитов в диапазоне частот 104-10б Гц. Как основной, в этих работах был использован метод реплик, т. е. инструментальный и теоретический анализ конечного влияния ЭМП. Целесообразно продолжить эти работы, уделив внимание траекториям интенсивных термодинамических параметров на границах непрерывности фаз при фоновом влиянии ЭМП.
Цель работы:
1. Экспериментально исследовать фазовые траектории интенсивных параметров при плавлении и кристаллизации реактивных систем в ЭМП малой мощности в режиме резонансного электромагнитно-акустического преобразования (ЭМАП).
2. Для моделирования фазовых переходов I рода и химических гетерофазных превращений в конденсированных средах исследовать траектории температуры и плотности в различных по составу газах при поляризации электрическим полем части объема.
Основные задачи:
1) создать установки для определения температуры при фазовом переходе I рода реактивных систем в режиме резонансного ЭМАП, а также для определения фазовых траекторий температуры и плотности при поляризации газов электрическим полем с величиной напряженности до 107 В/м;
2) для алюминия и сплава на его основе определить при комнатных температурах область резонансного ЭМАП;
3) провести плавление и кристаллизацию алюминия и сплава АК10М2Н в неравновесных условиях в режиме резонансного ЭМАП и в контрольных условиях с записью траектории температуры;
4) записать фазовые траектории температуры в области «бинодаль -спинодаль» в режиме резонансного ЭМАП при сохранении неравновесных внешних условий теплообмена;
5) изучить траекторию температуры хлорэтана в области, прилегающей к объему, поляризованному электрическим полем;
6) изучить траекторию изменения плотности при поляризации в полях до 107 В/м галогенпроизводных метана, этана и пропана, хлористого водорода, диоксида серы, сероводорода, оксида углерода, оксида азота I и II, фторида перхлорила, трифторацетонитрила, диметилового эфира, диметилового эфира D6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, диоксида углерода, аммиака, метана;
7) теоретически исследовать электрокалорические эффекты в процессе адиабатно-изохорного и последующего изоэлектро-изохорного перераспределения концентраций газовых молекул при однородной поляризации части газовой системы с выраженным краевым эффектом -высоким градиентом электрического поля;
8) уточнить термодинамическую и кинетическую модели фонового влияния ЭМП на гетерогенные фазовые переходы I рода и химические превращения в режиме резонансного ЭМАП;
9) сформулировать практические рекомендации для промышленных отраслей, использующих процессы плавления и кристаллизации реактивных систем (металлов и сплавов).
Научная новизна:
1) экспериментально, с помощью измерений температуры показано, что в резонансном режиме ЭМАП (фоновое электромагнитное управление) ускоряется плавление и кристаллизация реактивных в отношении ЭМП системах - алюминии и сплаве АК10М2Н;
2) экспериментально подтверждена для плавления и кристаллизации реактивных систем S-теорема Климонтовича: для нелинейных открытых систем при управляющем воздействии «идет процесс самоорганизации»;
3) показано, что подбором условий электрической поляризации-деполяризации можно перераспределять и организовывать термодинамические траектории внутри замкнутой газовой системы — модель реактивных и нереактивных конденсированных сред, которые недоступны для прямых экспериментальных исследований в области спинодали;
4) предлагается модель фонового влияния ЭМП, заключающаяся в синхронизации движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых надмолекулярных структур на частотах фонового ЭМП - условие качественного изменения теплопроводности, а также локального и когерентного снижения энтропии системы.
Практическая значимость:
1) управление фоновым ЭМП при оптимальном выборе диапазона частот интенсифицирует процессы плавления, кристаллизации, литья металлов и сплавов;
2) фоновое электромагнитное управление дает значительную экономию энергоресурсов;
3) применение технологий с электромагнитным управлением улучшает экологическую ситуацию на производстве;
4) по результатам работы получено два патента РФ - на способ и устройство для охлаждения рабочего тела.
На защиту выносится:
1. Результаты экспериментального исследования: a) плавление и кристаллизация алюминия и сплава АК10М2Н в электромагнитном поле малой мощности в режиме резонансного ЭМАП; b) фазовые траектории температуры при плавления и кристаллизации алюминия и сплава на его основе АК10М2Н, которые экспериментально подтверждают справедливость S-теоремы Климонтовича для нелинейных открытых систем об управляющем воздействии; c) совокупность числовых данных, характеризующих фазовые траектории интенсивных термодинамических параметров при поляризации в полях до 10 В/м галогенопроизводных метана, этана и пропана; хлорида водорода, диоксида серы, сероводорода, оксида и диоксида углерода, оксидов азота (I и II), фторида перхлорила, трифторацетонитрила, диметилового эфира, диметилового эфира D6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, аммиака, метана.
2. Ускорение плавления и кристаллизации вследствие управления фоновым ЭМП при оптимальном выборе диапазона частот.
3. Термодинамическое описание фазовых траекторий газовых систем полярных и неполярных молекул в различных режимах поляризации и теплообмена, в расчетных и экспериментальных данных выявлена параметрическая область соответствия результатов теоретической модели обратимых термодинамических процессов реальным явлениям в стационарно неравновесных системах.
4. Физико-химическая модель фонового влияния ЭМИ, в основе которой лежит ЭМАП с квантовым когерентным усилением сигнала в акустическом канале мезофазы в области экзотермических превращений с использованием энергии распада их высокочастотных энергетических мод, заключающаяся в синхронизации движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых надмолекулярных структур (НМС) на частотах фонового ЭМП.
Апробация работы:
Результаты исследований докладывали на VIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (2004 г, СПб, СПбГПУ), на научных семинарах в 2004-2005 г, в СПбГТИ (ТУ).
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 2 статьи, 2 патента РФ, тезисы к докладу, а также депонировано 2 статьи.
Структура и объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 165 страниц машинописного текста, 70 рисунков, 2 таблицы, список литературы, включающий 126 наименований и приложение содержащее 38 протоколов первичных экспериментальных данных.
ВЫВОДЫ
1. Проведено плавление и кристаллизация алюминия и сплава АК10М2Н в электромагнитном поле малой мощности в режиме резонансного ЭМАП, подтверждающее что энергетическими сигналами намного меньше теплового движения молекул (фоновыми энергиями) можно управлять фазовыми переходами I рода - осуществлено управление на информационном уровне.
2. При плавлении и кристаллизации алюминия из сплава на его основе записаны фазовые траектории температуры, которые подтверждают S-теорему Климонтовича для нелинейных открытых систем о том, что при управляющем воздействии энтропия плавления и кристаллизации уменьшается на 20-30%.
3. Фоновое электромагнитное управление при оптимальном выборе диапазона частот ЭМИ приводит к ускорению плавления и кристаллизации.
4. На специально созданном экспериментальном стенде исследованы электрокалорические эффекты электрической поляризации газообразных диэлектриков в условиях, близких к стандартным. Получена совокупность данных для расчета фазовых траекторий интенсивных термодинамических параметров при поляризации в полях до 10 В/м галогенопроизводных метана, этана и пропана, хлорида водорода, диоксида серы, сероводорода, оксида и диоксида углерода, оксидов азота (I и II), фторида перхлорила, аммиака, трифторацетонитрила, диметилового эфира, диметилового эфира D6, гелия, аргона, водорода, хлора, азота, кислорода, метана.
5. Теоретически на основе уравнения состояния Дебая - Ланжевена исследованы термические изменения в процессе адиабатно-изохорного и последующего изоэлектрически-изохорного перераспределения концентраций газовых молекул при однородной поляризации части газовой системы с выраженным краевым эффектом - высоким градиентом электрического поля, а также калорические эффекты на фоне импульсной поляризации газов в неоднородном электрическом поле цилиндрической симметрии. Идентифицирован перепад давлений и температур, градиент которых коллиниарен градиенту электрической напряженности.
6. В общем виде дано термодинамическое описание фазовых траекторий газовых систем полярных и неполярных молекул в различных режимах поляризации и теплообмена. В расчетных и экспериментальных данных, выявлена параметрическая область соответствия результатов реальным явлениям в стационарно неравновесных системах.
7. Показано, что подбор условий и режима поляризации - деполяризации может привести к перераспределению и организации тепловых потоков внутри замкнутой газовой системы. Наличие уравнения состояния и доступность модельных расчетов в газовых процессах позволяет использовать такие системы как аналоги недоступных для микро- и макроскопического анализа мезо-фазных эффектов самоорганизации и управляемой организации когерентных траекторий интенсивных параметров в далеких от равновесия гетерогенных химических и физико-химических превращениях.
8. Предложена термодинамическая и кинетическая модели управляющего влияния ЭМП, в основе которых лежит ЭМАП с квантовым когерентным усилением сигнала в акустическом канале мезофазы в области экзотермических превращений с использованием энергии распада их высокочастотных энергетических мод. Синхронизация движений (фазовых траекторий плотности и температуры, времен образования и распада) тяжелых надмолекулярных структур на частотах фонового ЭМП - это условие качественного изменения теплопроводности мезофазы, а также локального и когерентного снижения энтропии среды и выравнивания предэкспонент и, следовательно, - констант скоростей термически активируемых процессов.
1. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 400 с.
2. Fuller B.R. Sinergetics. N.Y.: MacMillan, 1982. 350 p.
3. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985. 327 с.
4. Хакен Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический подход к сложным системам. М.: Мир, 1991. 240 с.
5. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры устойчивости и флуктуаций. М.: Мир, 1973. 280 с.
6. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987. 202 с.
7. Климонтович Ю.Л. Турбулентное движение и структура хаоса: Новый подход к статистической теории открытых систем. М.: Наука, 1990. 320 с.
8. Гладышев Г.П. Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов. М.: Наука, 1988. 287 с.
9. Хакен Г. Синергетика: Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах. М.: Мир, 1985. 419 с.
10. Gunton J.D., San Miguel М., Sahni P.S. Phase Transitions and Critical Phenomena. London, New York: Academic Press, 1983. P. 267.
11. Ван-дер-Ваальс И.Д., Констамм Ф. Курс термостатики. 4.1. М.: ОНТИ, 1936. -536 с.
12. Maxwell J.C. Scientific Papers. Neur York: Dover, 1965. P. 356.
13. Ma Ш. Современная теория критических явлений. М.: Мир, 1980. - 461 с.
14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Том 5. М.: Наука, 1964. 568 с.
15. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972.-365 с.
16. Скрипов В.П., Синицын Е. П., Павлов П. А. и др. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии. М.: Атомиздат, 1980. 708 с.
17. Гиббс Дж.Б. Термодинамические работы. M.-JL: Гостехиздат, 1950. 492 с.
18. Фольмер М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука, 1986. 208 с.
19. Вульф Ю.В. Избранные работы по кристаллографии. M.-JL: Гос. изд. тех.-теор. лит., 1952. 343 с.
20. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. JL: Наука, 1975. 460 с.
21. Зельдович Я.Б., Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы. Частицы, поля, заряды. М.: Наука, 1988. 240 с.
22. Лифшиц И.М., Слезов В.В. Стадия переконденсации в метастабильной фазе // ЖЭТФ. 1958. Т. 35. - С. 479-485.
23. Маллин Дж. У. Кристаллизация. М.: Металлургия, 1965. 342 с.
24. Куни Ф.М. Эффекты теплоты перехода в кинетике конденсации. 2. Температура и характерные размеры околокритических капель // Коллоидн. журн. 1985.-Т. 47.-С. 39-47.
25. Куни Ф.М. Эффекты теплоты перехода в кинетике конденсации. 3. Скорость свободномолекулярного и диффузионного роста закритических капель // Коллоидн. журн. 1985. Т. 47. - С. 284-294.
26. Penrose О., Lebowitz J.L. Fluctuation Phenomena. Amsterdam, New York, Oxford: North-Holland, 1979. P. 350.
27. Field R.J., Burger M. (eds.). Oscillations and Traveling Waves in Chemical Systems. N.Y.: Wiley, 1985. 752 p.
28. Gray P., Scott K.S. Chemical Oscillations and Instabilities. Oxford: Clarendon Press, 1990.-542 p.
29. Application of the Monte Carlo Method in Statistical Physics. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1984. 343 p.
30. Binder K., Heerman D. W. Monte Carlo Simulation in Statistical Physics. An Introduction. Berlin: Springer-Verlag, 1992. 732 p.
31. Gimelshein S.F., Gorbachew Yu.E., Ivanov M.S., Kashkovsky A.V. Real gas effects on the aerodynamics of 2D concave bodies in the transitional regime, Proc. XIX Intern. Conf. on Rarefied Gas Dynamics. Oxford, 1995. V.l. - P. 556-563.
32. Смирнова H.A. Молекулярные теории растворов. Л.: Химия, 1987. 335 с.
33. Стратонович Р.Л. Нелинейная неравновесная термодинамика. М.: Наука,1985.-480 с.
34. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1982. 382 с.
35. Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука, 1987.-475 с.
36. Бойко В.Г., Мотель Х.-Й., Сысоев В.М., Чалый А.В. Особенности метастабильных состояний при фазовых переходах жидкость пар // УФН. 1991.-Т. 161.№2. - С. 77-111.
37. Зубарев Д. Н. Неравновесная статистическая термодинамика. М.: Наука, 1971.-415 с.
38. Постон Т., Стюарт И. Теория катастроф и ее приложения. М.: Мир, 1980. -608 с.
39. Биндер К. Кинетика расслоения фаз // Синергетика: Сб. статей. М.: Мир, 1984.-С. 64.
40. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М.: Мир,1986.-376 с.
41. Байдаков В. Г. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ // ТФЦ. М.: ИВТАН СССР, 1985. Т. 53. № 3. - С. 3.
42. Ермаков Г. В. Термодинамические свойства и кинетика распада метастабильных фаз в системе жидкость пар и нормальный металл -сверхпроводник. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук. Свердловск: УПИ, 1989.-40 с.
43. Карш Ф. Адронная материя в экстремальных условиях. Киев: Наукова думка, 1986.-С. 129.
44. Де Жен П. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977. 562 с.
45. Скрипов В.П. Теплофизические исследования перегретых жидкостей. Свердловск. 1981. 512 с.
46. Вукалович М. П., Трахтенгерц М.С., Спиридонов Г.А. Уравнение состояния водяного пара при температурах выше 500°С // Теплоэнергетика. 1967. — Т. 14 (7).-С. 65-70.
47. Binder К. Nucleation barriers, spinodals, and the Ginzburg criterion // Phys. Rev. Ser. A. 1984. V. 29. - P. 341-349.
48. Капустин А.П. Влияние ультразвука на кинетиру кристаллизации. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 108 с.
49. Herrmann D.W., Klein W., Stauffer D. Spinodals in a Long-Range Interaction System // Phys. Rev. Lett. 1982. V. 49. - P. 1262-1264.
50. Кленин В.И. Термодинамика систем с гибкоцепными полимерами. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1995. - 736с.
51. Пойтген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М.: Мир, 1993. 176 с.
52. Кубышкин А.П., Мирзоев Ф.Х. Панченко В .Я. Динамика распада перегретых состояний жидких металлов // Ж. теор. физ. 1998. Т. 24. № 19. - С. 31-35.
53. Постон Т., Стюарт И. Теория катастроф и ее приложения. М.: Мир, 1980. — 608 с.
54. Теплофизика метастабильных жидкостей в связи с явлениями кипения и кристаллизации // Тезисы докладов Всесоюзного совещания по теплофизике метастабильных жидкостей. Свердловск. 1985. — 260 с.
55. Метастабильные фазовые состояния теплофизические свойства и кинетика релаксации // Тезисы докладов II Всесоюзного совещания. Т. 1,2. Свердловск. 1989. - 550 с.
56. Ильичев JI.B., Пархоменко А.И. Аномальный дрейф резонансных частиц в буферной среде под действием светового давления // Журн. эксп. теор. физики. 1997.-Т. 112. № 3. С.856-868.
57. Бакарев А.Е., Пархоменко А.И. Пространственная ориентация молекул потоком тепла // Ж. тех. физ. 1997. Т. 67. № 9. - С. 139-141.
58. Гладков С.О., Гладышев И.В. О флуктуациях в жидкостях и газах // Ж. тех. физ. 2001. Т. 71. № 3. - С. 1-8.
59. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. Т. 1. М.: Наука, 1988. 216 с.
60. Андреев Е.И. Механизм тепломассообмена газа с жидкостью. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 166 с.
61. Андреев Е.И. Расчет тепло- и массообмена в контактных аппаратах. Л.: Энергоатомиздат, 1985. 192 с.
62. Андреев Е.И. Приближенный метод расчета тепло- и массообмена между газом и пленкой жидкости // Инж.-физ. Ж. 1987. Т. 53. № 2. - С. 191-198.
63. Павловский А.И., Бонюшкин Е.К., Учаев А .Я. и др. Особенности температурно-временных закономерностей процесса динамического разрушения некоторых металлов в режиме быстрого объемного разогрева // ДАН. 1991. — Т. 317. № 6. С. 1376-1379.
64. Илькаев Р.И., Учаев А.Я., Новиков С.А., Завада Н.И. и др. Универсальные свойства металлов в явлении динамического разрушения // ДАН. 2002. — Т. 384. №3.-С. 328-333.
65. Бонюшкин Е.К., Завада Н.И., Новиков С.А., Учаев А.Я. и др. Кинетика динамического разрушения металлов в режиме импульсного объемного разогрева// РФЯЦ-ВНИИЭФ. 1998.-275 с.
66. Зарембо В.И., Саргаев П.М., Подгородская Е.С., Бобров А.П. Количественные аспекты связей и проявление структурных единиц конденсированной фазы при кристаллизации цинка в силовом поле // СПб.: СПбГТИ (ТУ). Деп. в ВИНИТИ 29.12.00. № 3337-В 2000.
67. Зарембо В.И., Саргаев П.М., Подгородская Е.С., Бобров А.П. Структурные неоднородности сплавов на основе хрома, кобальта, никеля и молибдена, кристаллизующихся в электромагнитных полях// СПб.: СПбГТИ (ТУ). Деп. в ВИНИТИ 20.07.01. - № 1723-В 2001.
68. Зарембо В.И., Саргаев П.М., Подгородская Е.С., Бобров А.П. Кристаллизация сплавов на основе Ni- Сг- Мо и Со- Сг-Мо в слабых электромагнитных полях радиочастотного диапазона // СПб.: СПбГТИ (ТУ). Деп. в ВИНИТИ 16.10.01. - № 2173-В 2001.
69. Подгородская Е.С. Кристаллизация цинка и сплавов на основе никеля, хрома, молибдена, кобальта в электромагнитных полях малой мощности радиочастотного диапазона. Автореф. дисс. канд. хим. наук. СПб.: СПбТИ (ТУ).-2002.-20 с.
70. Зарембо В.И., Подгородская Е.С., Колесников А.А., Бурное Н.А., Суворов К.А. Гетерофазные превращения в реактивных конденсированных средах в режиме резонансного электромагнитно-акустического преобразования // Хим. пром. 2003. Т. 80. № 6. - С. 7-14.
71. Зарембо В.И., Киселева O.JL, Колесников А.А., Алехин О.С., Суворов К.А Технология твердения минеральных вяжущих в режиме резонансного электромагнитно-акустического преобразования // Хим. пром. 2003. Т. 80. №1.- С. 35-42.
72. Герасимов В.И., Некрасов К.В., Алехин О.С. и др. Система управления процессом кристаллизации // Патент на изобретение № 2193946. 2002.
73. Киселева O.JL, Колесников А.А., Зарембо В.И., Бурное Н.А., Суворов К.А. Увеличение скоростей гетерогенных физико-химических превращений в режиме резонансного электромагнитно-акустического преобразования // Хим. пром. 2003. Т.80. №5. - С. 12-24.
74. Зарембо В.И., Киселева O.JL, Колесников А.А. Структурирование неорганических материалов под действием слабых электромагнитных полей радиочастотного диапазона // Неорганические материалы. 2004. — Т.40. №1.-С. 96-102.
75. Киселева O.JI. Фазообразование и структурирование композитов в электромагнитных полях малой мощности радиочастотного диапазона. Автореф. дисс. канд. хим. наук. СПб.: СПбТИ (ТУ). 2004. - 20 с.
76. Трезубов В.Н., Алехин О.С., Мухин Н.Н., Тренина М.В., Бобров А.П. Пути уменьшения содержания мономера в базисных материалах для съемных протезов // Труды 5-го съезда Стоматол. Асс. России. М. 1999. С. 368-369.
77. Бобров А.П., Зарембо В.И. Алехин О.С., Герасимов В.И., Киселева O.JI., Тренина М.В., Суворов К.А. Способ изготовления базиса стоматологического протеза // Патент на изобретение №2155556. 2000.
78. Зарембо В.И., Алехин О.С., Герасимов В.И. и др. Способ управления процессом твердения минерального вяжущего материала // Патент на изобретение № 2163583. 2001.
79. Алехин О.С., Бобров А.П., Герасимов В.И. и др. Способ управления процессом кристаллизации // Патент на изобретение № 2137572. 1999.
80. Тренина М.В. Графт-сополимеризадия акрилатных композитов в электромагнитных полях радиочастотного диапазона малой мощности. Автореф. дисс. канд. хим. наук. СПб.: СПбТИ(ТУ). 2004. - 19 с.
81. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979.-512 с.
82. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.: Мир, 1990. 344 с.
83. Иванова B.C., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука, 1994. 383 с.
84. Штекман Х.Ю. Квантовый хаос. Введение. М.: Физматиздат, 2004. 376 с.
85. Кальянов Э.В. Управляемая хаотизация колебаний генераторов с инерционным возбуждением // Нелинейный мир. 2003. — Т. 1. №12. — С. 4654.
86. Кальянов Э.В. Управляемая хаотизация колебаний брюсселятора // Нелинейный мир. 2004. Т. 2. № 3. - С. 190-196.
87. Петров Н., Бранков Й. Современные проблемы термодинамики. — М: Мир, 1986.- 288 с.
88. Рапопорт Ф.М., Ильинская А.А. Лабораторные методы получения чистых газов. М., 1963.-421 с.
89. Беккер Г., Бергер В., Домшке Г., Фангхенель Э. И др. Органикум. Практикум по органической химии. Т. 1. М.: Мир, 1979. 455 с.
90. Руководство по неорганическому синтезу. Т.1. Под ред. Брауэра Г. М.: Мир, 1985.-319 с.
91. Swartz F. // Bull. Acad. гоу. Belgique Classe des sciences. 1922. Bd. 8. - S. 359.
92. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974. -408с.
93. Осипов О.А., Минкин В.И., Гарновский А.Д. Справочник по дипольным моментам. М.: Высшая школа, 1971. 416 с.
94. Зевацкий Ю.Э., Колесников А.А., Зарембо В.И. Термические эффекты электрической поляризации газообразных диэлектриков // Хим. пром. 2004. Т. 81. № 12.-С. 611-618.
95. Методы исследования быстрых реакций // под ред. Хеммиса Г. М.: Мир, 1977.-718 с.
96. Зевацкий Ю.Э. Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения // Патент 2182689. Российская Федерация. № 2001116712. 2002.
97. Зевацкий Ю.Э., Селитреников А.В. Устройство для охлаждения рабочего тела // Патент 30422. Российская Федерация. № 2003100928. 2003.
98. Химическая энциклопедия. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. Т.5. С.503(998).
99. Кубо Р. Термодинамика. М.: Мир, 1970. 304 с.
100. Балыгин И.Е. Об изменении интенсивности теплообмена через диэлектрик в электрическом поле // ИФЖ. 1961. Т.4. №2. - С. 113-115.
101. Балыгин И.Е. Электрические свойства твёрдых диэлектриков. Л.: Энергия, 1974.-191 с.
102. Миткевич В.Ф. Физические основы электротехники. Л.: Кубуч, 1932. — 495 с.
103. Зубарев Д.Н., Морозов В.Г., Рёпке Г. Статистическая механика неравновесных процессов. T.l. М.: Едиториал УРСС, 2002. 432 с.
104. Заев Н.Е., Спиридонов Ю.С. Ёмкость как преобразователь тепловой энергии в электрическую // Российская Электротехника. 2000. Вып. 69. - С. 69-72.
105. Thacher P.D. Electrocaloric effects in some ferroelectric and antiferroelectric Pb(Zr,Ti)03 compounds // J. of Applied Physics. V.39. 1963. - P. 1996-2002.
106. Зевацкий Ю.Э., Колесников A.A., Зарембо В.И. Электроимпульсные термические эффекты радиальной поляризации газообразных диэлектриков в трубчатых реакторах // Хим. пром. 2005. Т. 82. № 2. - С. 55-59.
107. Зевацкий Ю.Э. Учёт вращения полярных молекул при расчёте вектора поляризации газообразных диэлектриков // Изв. высш. учеб. заведений. Физика. Томск. Деп. в ВИНИТИ 25.01.2005. № 99 - В 2005.
108. Физические величины: Справочник. Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
109. Араманович Г.А., Левин В.И. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1969.-288 с.
110. Морс Ф. Теплофизика. М.: Наука, 1968. 416 с.
111. Киттель Ч. Статистическая термодинамика. М.: Наука, 1977. 336 с.
112. Малинецкий Г.Г. Хаос. Структуры. Вычислительный эксперимент: Введение в нелинейную динамику. М.: Едиториал УРСС, 2002. - 256 с.
113. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: Изд-воМГУ, 1998.-480 с.
114. Бромметан, спрямленные кривые1. JП □ □ □ Г~1 П1. О 20 40 60 80 100 120 140время, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--схема включения напряжения
115. Фреон 32, спрямленные кривыевремя, с10 кВ 12.5 кВ 15 кВ 17.5 кВ 20 кВ 22.5 кВ 25 кВ 27.5 кВ 30 кВ 32.5 кВ 35 кВсхема включения напряжения
116. Фреон 23, спрямленные кривыевремя, с--10 кВ--12.5 кВ--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--35 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВ--схема включения напряжения
117. Фреон 22, спрямленные кривыевремя, с- 15 кВ- 17,5 хВ- 20 кВ- 22.5 кВ- 25 кВ- 27.5 кВ- 30 кВ- 32,5 кВ- 35 кВ---37.5 кВ- 40 кВ- схема включения напряжения
118. Фреон 21, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВ1 схема включения напряжения
119. Аммиак, спрямленные кривыевремя, с15 кВ 17.5 кВ 20 кВ 22.5 кВ 25 кВ 27.5 к В 30 кВ 32.5 кВ 35 кВ 37.5 кВ 40 кВ 45 кВ 50 кВ 55 кВсхема включения напряжения
120. Фреон 13, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--42.5 кВ--45 кВ--47.5 кВ--50 кВ1 схема включения напряжения
121. Фреон 13В1, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВсхема включения напряжения
122. Фреон 12, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВ--55 кВ--60 кВсхема включения напряжения
123. Хлорэтан, спрямленные кривые 20время, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--схема включения напряжения
124. Фреон 152а, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--схема включения напряжения
125. Фреон 143а, спрямленные кривыевремя, с--10 кВ--12.5 кВ--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ1 схема включения напряжения
126. Фреон 142b, спрямленные кривыевремя, с--60 кВ--55 кВ--50 кВ--45 кВ--40 кВ--35 кВ--30 кВ--25 кВ--20 кВсхема включения напряжения
127. Фреон 134а, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ1 схема включения напряжения
128. Фреон 125, спрямленные кривыевремя, с--10 кВ--12.5 кВ--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22,5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВсхема включения напряжения
129. Двуокись серы, спрямленные кривыевремя, с15 кВ 17.5 кВ 20 кВ 22.5 кВ 25 кВ 27.5 кВ 30 кВ 32.5 кВ 35 кВ 37.5 кВ 40 кВ 45 кВ 50 кВсхема включения напряжения
130. Сероводород, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ- 17.5 кВ- 20 кВ- 22.5 кВ- 25 кВ- 27.5 кВ- 30 кВ- 32.5 кВ- 35 кВ- 37.5 кВ- 40 кВ1 схема включения напряжения
131. Окись углерода, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17,5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВ--55 кВ--схема включения напряжения
132. Закись азота, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--37.5 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВсхема включения напряжения
133. Окись азота, спрямленные кривые20 40 60 80время.с15 кВ 17.5 кВ 20 кВ 22.5 кВ 25 кВ 27.5 кВ 30 кВ 32.5 кВ 35 кВ 37.5 кВ 40 кВ 45 кВ 50 кВсхема включения напряжения
134. Фторид перхдорила, спрямленные кривыевремя, с- 15 кВ- 17.5 кВ- 20 кВ- 22.5 кВ- 25 кВ- 27.5 кВ- 30 кВ- 32.5 кВ- 35 кВ- 40 кВ- 45 кВ- 50 кВсхема включения напряжения
135. Диметиловый эфир, спрямленные кривые20(
136. Кислород, спрямленные кривыевремя, с--15 кВ--17.5 кВ--20 кВ--22.5 кВ--25 кВ--27.5 кВ--30 кВ--32.5 кВ--35 кВ--40 кВ--45 кВ--50 кВ--схема включения напряжения