Теория и математическая модель гидродинамических и электрических процессов при интенсивных режимах озонирования тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ Виктор Алексеевич

ТЕОРИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИНТЕНСИВНЫХ РЕЖИМАХ ОЗОНИРОВАНИЯ

01.02.05 — механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Пермь - 2005

Работа выполнена

на кафедре математического анализа Магнитогорского государственного университета

и на кафедре общей физики Пермского государственного университета. Научный консультант —

доктор физико-математических наук, профессор, иностранный член Латвийской АН Кирко Игорь Михайлович.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Нустров Вадим Степанович;

доктор физико-математических наук, профессор Тарунин Евгений Леонидович;

доктор технических наук, профессор Цаплин Алексей Иванович.

Ведущая организация —

Научно-исследовательский институт полимерных материалов, г, Пермь.

Защита диссертации состоится " 2Л " 2005 г. в 15.15 на заседании

диссертационного совета Д 212.189.06 в Пермском государственном университете (614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; факс 3422-37-16-11).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета.

Автореферат разослан "_"_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.189.06 кандидат физико-математических наук,

доцент

Г.И.Субботин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Диссертация посвящена проблеме совершенствования конструкций барьерных электрических озонаторов (БЭО) и способов их применения.

Актуальность темы. Озон является экологически чистым и эффективным окислителем, применяемым для нейтрализации вредных химических и биологических примесей в воде и воздухе. С помощью озона можно также решать и другие проблемы экологического, медицинского и хозяйственного плана. Однако озонные технологии не получают широкомасштабного распространения из-за большой их энергоемкости, материалоемкости, высокой стоимости и недолговечности аппаратуры, а также высокой Требовательности к ее обслуживанию. Все это свидетельствует о наличии проблемы для научного решения — проблемы совершенствования барьерных электрических озонаторов и их применения.

Исследованию отдельных сторон электросинтеза озона посвящено много экспериментальных и теоретических работ. Однако узость разрядного промежутка в озонаторе (2-4 мм) и высокое прикладываемое напряжение (10-20 кВ) значительно затрудняют экспериментальные исследования. Поэтому все известные их результаты имеют в основном характер разрозненных фактов.

Известные до недавнего времени теоретические модели процессов в БЭО тоже страдают рядом существенных недостатков:

- кинетические уравнения образования озона лишь только на небольшом участке значений удельных энергий адекватны описываемым процессам;

- модели не учитывают неоднородности полей температуры и скорости газа в разрядном промежутке БЭО;

- модели не учитывают возможной температурной динамики в озонаторе и ее влияния на электросинтез озопа.

Отмеченные обстоятельства не позволяют решать проблему совершенствования уже имеющихся и конструирования новых, более совершенных БЭО. Таким образом исследования привели к постановке цели - создать математиче-

скую модель процессов в барьерных электрических озонаторах, которая позволяла бы на основе адекватного отражения действительности совершенствовать генераторы озона и способы их применения.

Работа проводилась в соответствии с прошедшими государственную регистрацию темами: "Математическое моделирование барьерных электрических озонаторов в гидродинамическом приближении" (№ 108281 от 01.02.00) по линии Министерства образования и "Разработка и создание озонной установки для совершенствования системы улова и нейтрализации продуктов сгорания на экологическом стенде испытаний и утилизации твердотопливных ракет двигателей МБР РВСН (П20005 ЭКОСТЕНД)" по линии Министерства обороны РФ. Поддержка исследований осуществлялась с одной стороны - кафедрой общей физики ПГУ (зав. кафедрой - д.ф.-м.н., проф. Путин Г.Ф.), а с другой - Институтом физических проблем технологии (г.Пермь, директор - д.ф.-м.н., иностранный член Латвийской АН Кирко И.М.).

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1) исследованы приоритеты влияния различных факторов на интенсивность электросинтеза озона в БЭО;

2) получено обобщение кинетического уравнения образования озона из кислорода, учитывающее неоднородность поля скоростей, поля температуры и активной мощности в озонаторе;

3) построена модель тепловыделения и теплораспределетшя в барьерном разряде;

4) получено и использовано в модели обобщение формулы для определения активной мощности БЭО;

5) аппроксимирована зависимость поля концентрации озона в разрядном промежутке озонатора при его производстве из воздуха;

6) построена модель БЭО с турбулентным течением озонируемого газа;

7) исследованы причины загрязнения барьеров и электродов БЭО, найдены условия их самоочищения;

8) выявлены преимущества озонаторов с турбулентным потоком озонируемого газа перед озонаторами с ламинарным режимом;

9) построена и реализована комплексная математическая модель БЭО в гидродинамическом приближении, позволяющая рассчитывать оптимальные режимы работы озонаторов;

10) построены и реализованы модели БЭО с некоторыми специальными назначениями.

Новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

- построена и реализована комплексная математическая модель происходящих в БЭО процессов в их взаимосвязи, которая отличается значительно более высокой степенью адекватности по отношению к ранее известным моделям;

- при моделировании кинетики электросинтеза озона учтены неоднородности полей температуры и скорости озонируемого газа в разрядном промежутке;

- исследованы особенности и доказаны преимущества озонирования турбулентного потока воздуха;

- доказана возможность использования озонаторов для улова нанодиспсрсно-го корунда при выжигании твердотопливных ракет;

- доказана возможность применения озонаторов с температурной динамикой.

Новизна научных результатов диссертационной работы подтверждена двумя полученными патентами на изобретения, одним патентом на полезную модель и положительным решением по одной заявке на изобретение.

Достоверность научных результатов основывается на применении методов, использующих классические законы физики, гидродинамики, теплофизики, аналитические и численные методы решения дифференциальных уравнений, сопоставления результатов расчетов с экспериментальными измерениями.

На защиту выносятся следующие положения и результаты исследования:

- положение о существенном влиянии неоднородности поля скоростей и поля температуры в разрядном промежутке на поле концентрации

озона в нем;

- обобщение кинетического уравнения образования озона в кислороде и воздухе;

- методика применения кинетических уравнений образования озона в барьерном электрическом разряде, учитывающая неоднородность поля температуры и поля скоростей в разрядном промежутке;

- методика расчета тепловых явлений в озонаторе; -математические модели барьерных электрических озонаторов для ламинарного и турбулентного потоков озонируемого газа;

- положение о преимуществе БЭО с турбулентным потоком озонируемого газа перед озонаторами с ламинарным потоком;

- положение о возможности применения БЭО с турбулентным потоком газа в качестве транспортера зарядов для электростатического генератора Ван-де-Граафа;

- новый метод математического моделирования процессов в барьерных электрических озонаторах, учитывающий неоднородности полей скорости и температуры озонируемого газа;

- разработанный на основе применения барьерных электрических озонаторов метод улова нанодисперсного корунда при сжигании зарядов твердотопливных ракет.

Практическая ценность работы. Проведенные автором на основе построенных моделей озонаторов численные эксперименты позволили сконструировать и успешно построить несколько типов озонаторов, предназначенных для работы в условиях испытательного экологического стенда твердотопливных ракет МБР РВСН, а также в других специальных условиях работы. Предложенный метод применения барьерных электрических озонаторов для улова нанодисперсного корунда при сжигании зарядов твердотопливных ракет принят к реализации в НИИПМ (г.Пермь). Разработанные алгоритмы и составленные профаммы расчета электрических озонаторов используются для модельных численных экспериментов с проектируемыми озонаторами на

предмет оптимизации их режимов работы.

Апробация работы. Материалы, содержащиеся в диссертации, обсуждались на Пермском гидродинамическом семинаре в 1991г. (рук. - проф. Г.З.Гершуни и Е.М.Жуховицкий), на семинаре кафедры электротехники ППИ в 1992 г. (рук, - проф. Н.В.Шулаков), на Пермском МГД-семинарс в 1993 г. (рук.

- иностранный член Латвийской АН И.М.Кирко), в конструкторском бюро завода Курганхиммаш в 1991 г., на научных конференциях в Магнитогорском госуниверситете в 1992 - 2004 гг. На заседании Пермского городского гидродинамического семинара (ПТУ, рук. - проф. Любимов Д.В.) в 1999 г. и 2003 г. На VIII съезде по теоретической и прикладной механике в 2001 г. в г. Перми, на 3-й Российской конференции по теплоэнергетике в 2001 г. в г.Казани, на 22-м Всероссийском семинаре "Синтез озона и современные озонные технологии" в МГУ им. М.В.Ломоносова в 2001 г., на четвертом международном совещании по магнитоплазмениой аэродинамике в аэрокосмических приложениях в ИВТ РАН в 2002 г., на семинаре в институте технической химии УрО РАН в 2002 г., на заседании научного семинара в Пермском военном ракетном институте (рук.

- проф. Трефилов В.А.) в 2003 г.

Полнота изложения материалов диссертации. Все материалы диссертации освещены в 54 публикациях, среди которых 1 монография и 14 статей в журналах из списка ВАК. По 4-м заявкам в ФИПС получено 3 патента и одно положительное решение. Одной научной разработке автора присужден диплом лауреата конкурса "Инновация -2004" Правительства Челябинской области.

Личный вклад автора. Самостоятельно автор выполнил 38 публикаций, а 16 работ выполнено в соавторстве. Автору принадлежат соответственно номерам в списке основных работ в конце автореферата:

[1] - построение модели, составление программы и расчет, обсуждение результатов; [2] - постановка задачи, расчет, обсуждение результатов; [3] - участие в проведении экспериментов, аналитический расчет; [4] - расчет и обсуждение результатов; [5] - расчет и обсуждение результатов; [6] - участие в проведении экспериментов, аналитический расчет; [7] - математическое моделирование ге-

нератора озона; [8] - идея, обсуждение результатов; [9] - построение моделей, расчет, обсуждение результатов; [10] - построение моделей, расчет, участие в проведении экспериментов, обсуждение результатов; [11] - гипотеза, моделирование, оформление; [12] - идеи, обсуждение результатов, оформление; [13] -построение моделей, расчет, обсуждение результатов; [14] - построение модели, расчет, обсуждение результатов, оформление.

Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список использованной литературы из 201 наименования и приложение. Основной текст изложен на 223 стр. и включает 72 рисунка и 26 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, выбранной для исследования, сформулирована цель работы, показано ее теоретическое и практическое значение, представлены защищаемые положения, кратко изложено содержание работы.

В первой главе проведен анализ научных публикаций, касающихся проблемы совершенствования БЭО и построения математических моделей процессов в БЭО. Исследованию различных сторон электросинтеза озона посвящено много работ Васильева С.С., Вендилло В.П., Вобликовой В.А., Гаврилюк В.Б., Емельянова Ю.М., Еремина E.H., Кобозева Н.И., Когельшатца У., Козлова К.В., Ларионова В.П., Лунина В.В., Поло И., Попович М.П., Самойловича В.Г., Ткаченко С.Н., Шабровой Е.А., Филиппова Ю.В. и др.

Наиболее приемлемым до настоящего времени являлось кинетическое уравнение Васильева С.С., Еремина E.H., Кобозева Н.И. предложенное в виде:

где ко, kj - константы, соответственно, образования и разложения озона; Р -мощность разряда; V - объемный расход газа в единицу времени. Расчеты по уравнению (1) только для малых значений удельной энергии разряда P/V хорошо согласуются с результатами экспериментов.

В работах Кобозева Н.И., Филиппова Ю.В экспериментально установлена зависимость констант образования и разложения озона от температуры, поэтому требуется учет изменения температуры в газе по пути его следования в разряде. Этого до настоящего исследования не производилось.

Проведенное Вобликовой В.А., Пантелеевым В.И. и Филипповым Ю.В. сравнение концентрации озона, рассчитанной по уравнению (1), с результатами экспериментов показало, что уравнение (1) не отражает имеющего место в экспериментах значительного снижения концентрации озона при переходе удельной энергии разряда через некоторую точку экстремума. Это означает, что кинетическому уравнению образования озона необходимы существенные поправки в направлении учета времени пребывания газа в барьерном разряде.

Характеру и структуре разряда, его зависимости от качеств диэлектрического барьера посвящены исследования Вобликовой В.А, Лунина В.В., Попович М.П., Соколовой М.В., Сергеева Ю.Г., Филиппова Ю.В., однако каких-либо моделей ими не предложено.

В работах Емельянова Ю.М. и Филиппова Ю.В. показано, что определяющей характеристикой озонного разряда является его активная мощность, приходящаяся на единицу площади электродов. Ими выведена формула для расчета активной мощности разряда, хорошая степень адекватности которой подтверждена в экспериментах многих исследователей. Однако она не учитывает влияния концентрации озона и давления на входящее в нее напряжение горения разряда.

Анализ показал, что наиболее важным при моделировании кинетики образования озона в БЭО является вопрос об учете влияния тсплофизических и гидродинамических характеристик потока озонируемого газа.

Длительная работа озонатора по производству озона из воздуха ведет к загрязнению барьеров и электродов (в частности, пятиокисью азота). Это ведет к снижению эффективности электросинтеза озона и к электрическому пробою диэлектрических барьеров озонатора, что доставляет большие проблемы.

Таким образом на основе проведенного анализа выявлены противоречия,

требующие разрешения, выяснено, что учет неоднородности полей температуры и скорости течения газа является актуальной проблемой при уточнении теоретических основ для расчетов БЭО. Здесь же установлена необходимость поиска условий надежной и интенсивной работы озонаторов.

Во второй главе "Построение математической модели барьерного электрического озонатора в гидродинамическом приближении (ламинарный случай)" на основе проведенного в 1 гл. анализа разработана схема зависимостей выходных характеристик озонатора от его входных параметров и переменных (см. рис. 1). В соответствии с предложенной схемой производится постановка задачи о построении математической модели БЭО в гидродинамическом приближении для ламинарного потока озонируемого газа. Здесь разработана и обоснована структура модели и алгоритм ее реализации.

Введено обобщение (2) кинетического уравнения (1) образования озона из кислорода:

ЯГ< яг*

Ис(^)— (х^+У^у^х^^уШПх-^ук,{Т{х,уЖх,у)]+1ЖХх,у) .(2)

Частота тока

Напряжение горения разряда

Давление в газе

Плотность газа

Приложенное напряжение

Диметр ич. проницаемость барьера

Активная мощность

Поде концентрации

Пр сизводител шесть сечений по озону

Геометрические размеры

иг \

Перепад давления

5

Поле скоростей -1

Неходкая температура

Поле температуры

Расход газа

Динамическая вязкость

Теплопроводность материалов

Система охлаждения

Рис. 1. Схема зависимостей выходных характеристик озонатора от его входных параметров и переменных

Здесь х - поперечная, а у - продольная координаты точек в разрядном промежутке озонатора (см. рис. 2), Ух(х;у), Уу(х;у) - составляющие вектора скорости в газе, С(х;у) - объемная концентрация озона в точке (х;у) разрядного промежутка, ц(у) - средняя по сечению объемная плотность мощности разряда,

- зависимости констант образования и разложения озона от температуры в точке разрядного промежутка, £> — коэффициент диффузии, Л - оператор Лапласа

у

п, Г] ] Гц г4,

X Г_ 1 _ о _ \ Л ) - О -Г" Д --/ и [--л ~ 1 — ь -Н 1-И /— к -/— N3 - (- 1 Г_ У / р / /й/ I V 2 V з У I V Р п V V 3 0 V а р м |,р/ я ж !ч ь д у I еу ы ■ т 'V Р - Й 8 ^^ V V V М/^ V IV V ^ ¡V V V /// /// 'Э/ '8/ - х —\ -о--I • д — - и —/ - л --/ - й -А - и - \ • к -- \ " N0 --/ 2 '—/ ¿1____\ [ — — — * л

-с/ Г,2

ГАЗ

Рис. 2. Схема расположения элементов озонатора

Построена аппроксимация кинетики образования озона при барьерном разряде в воздухе:

Со^х;у) = аС(х;у)-Си( 1-е Р" ' ). (3)

Здесь С0] (х; у) . объемная концентрация озона при разряде в воздухе,

С(х;у) - объемная концентрация озона при разряде в чистом кислороде. Параметры а ~ 1,5 - коэффициент сенсибилизирующего влияния азота, PN ~ 3,2-107 и CN ~ 0,49 найдены из условия минимизации отклонений данных модели от результатов натурных экспериментов.

Обоснована последовательность расчетов: энергетические параметры; поле скоростей; поле температуры; поле констант образования и разложения озона; поле концентрации озона; производительность поперечных сечений разрядной зоны.

В основную энергетическую характеристику барьерного электрического озонатора Pi (удельную мощность разряда, приходящуюся на единицу площади электродов) введена зависимость от продольной координаты у и давления р:

Р(>)-[ 1 Ur(P''C^iy))(l I Р .^Люс£оиг(Р',СсР(у))ио (4)

1 U0 fA + /7 р

Здесь Ur (д сср(У>) - зависимость напряжения горения разряда от давления и объемной концентрации озона в газе; А, р - толщина газового слоя и барьера; со , Uo - частота и амплитуда приложенного напряжения; £д - электрическая постоянная.

Впервые в основу математической модели образования озона в барьерном электрическом разряде кроме кинетического уравнения положены расчеты поля скоростей в газе. Озонаторы с ламинарным режимом течения озонируемого газа работают при малых числах Рейнольдса (Re <200), поэтому расчеты велись по гидродинамическим уравнениям Навье-Стокса. Обосновано, что в первом приближении можно пользоваться параболической эпюрой скоростей

V,

_6Уср-х-{х-А) Д2

(5)

Здесь Уср— средняя скорость течения газа.

Расчет поля температуры в газе производится с учетом тепловыделения и теплораспределения в остальные элементы озонатора, а также конвективного

переноса тепла вдоль канала и его отвода в холодильники. При этом используются, соответственно зонам на рис.2, следующие уравнения.

Зона 2:

-——-8хг

Эу> )

= 0.

(6)

Тепловые явления в барьере и металличесхсом электроде характеризуются, тепловыделением внутри тел и теплопроводностью. Поэтому уравнения для Т3 -температуры в барьере и Т/, Т4 - в металлических электродах выбираются в следующем виде:

Для 1-й и 4-й зоп ^л

(ЪгТ, д2Т; 8х2 +

д.У1

= О = 1,4) ;

Для зоны 3

д2Т, д2Т'

= ~Че

(7)

(8)

дхг ду2 г

Здесь: кт Хд - коэффициенты теплопроводности, соответственно, металла электродов и диэлектрического барьера, а дм и дБ - плотности мощности тепловыделения в них. В связи с особенностью конструкции озонатора (см. рис. 2), заключающейся в узости газового промежутка и пренебрежимо малого теплообмена с окружающей средой на торцевых гранях электродов, считается, что изменение температуры в направлении оси Ог пренебрежимо мало. По аналогичной причине считается, что в таком случае течение газа имеет плоский характер, т.е. V = V (х,у) .

Граничные условия для системы уравнений (6)-(8) с учетом незначительности потерь на торцевых границах барьера и электродов записываются в виде (обозначения см. на рис. 2):

= Т

и - исходная температура газа;

дТх отх дТ2 аг3 дТ, дТА дТл

ду Ги ~ ду га = ду г» ду г» ду Гп ду гп ' ду г„

= о;

(9)

дТ, дх

= А,

атл

дх

Здесь и ог - коэффициенты теплоотдачи соответственно в 1-й и 2-й холодильники.

Особое место в предлагаемой модели тепловых явлений в озонаторе занимает моделирование тепловыделения. В работе выдвинута гипотеза о распределении интенсивности тепловыделения в элементах озонатора (см. рис. 2) в следующем виде:

Чг + ч'ги если О й х < А,

Ч(Х>У) = ' Че + ч'гбесли А<х<А + Р,

Чи (У)> если ~ А < * < О,

где 5(0) и 5 (А) - дельта-функции Дирака , <?г, Че, Чм - объемные плотности мощности выделения тепла в газе, барьере и металле, , ц*ГБ - поверхностные плотности мощности выделения тепла на границе газ-металл и газ-барьер соответственно.

Мощность тепловыделения, приходящаяся на единицу площади электродов, после оценки вклада составляющих ее частей, в соответствии с (10) выражена в виде:

РТ1 = А-дг + (к + \)д'гм. (11)

Здесь отношения к= д*гв/ Ч*гм и се = д*гм/дгА найдены путем вариации и сравнения расчетных значений температуры выходящего газа и экспериментально установленных ее значений.^

С учетом отмеченного оставшиеся не оговоренными граничные условия задачи об определении температуры записываются как:

5 Г,

дх

а г,

дх

+ Ч

ш ,

л дт>

Л р-

дх

~Яб~аГ

+ Чгв.( 12)

Реализация модели тепловых явлений проводилась численно итерационным способом.

По полученному полю температуры в газе рассчитывается поле констант образования и разложения озона в разрядном промежутке озонатора.

Поле объемной концентрации озона в кислороде на основе предшествующей информации определяется как решение уравнения (2). Для расчета концентрации озона при его электросинтезе из воздуха используется (3).

В итоге получена возможность рассчитывать две основные выходные характеристики озонатора:

1) средняя интегральная по сечению концентрация озона

1 Л

Сср{у) = — 1С0з{х,у)с1х и (13)

Д о

2) производительность поперечных сечений разрядного промежутка

вМ = л)уу(х;у)у(х;у)С(х1у)с/х. (14)

о

Здесь А - суммарный периметр разрядных промежутков озонатора, У У) -удельная плотность массы озона, А - толщина разрядного промежутка.

В третьей главе "Особенности математического моделирования озонаторов с турбулентным течением озонируемого газа" строится математическая модель барьерного электрического озонатора с турбулентным потоком газа через разрядный промежуток. Предлагаемое использование турбулентного режима течения газа в озонаторе привлекательно тем, что:

- при нем наблюдаются хорошая перемешиваемость озонируемого газа, самоочистка разрядных промежутков озонатора, улучшение охлаждения аппарата;

- в некоторых случаях турбулентный режим позволяет использовать поток озонируемого газа в качестве основного теплоотводящего элемента, в результате чего можно отказаться от устройства системы охлаждения озонатора;

- новые озонные технологии позволяют производить очистку воздуха пропусканием его непосредственно через барьерный электрический разряд.

При моделировании озонаторов с турбулентным режимом течения газа учитываются пограничные скоростные и температурные слои. При удельных энергиях разряда до 103-104 Дж/м3 озонируемый газ прогревается незначительно и система охлаждения не требуется, а при более высоких — тепловыделение ощутимо снижает эффективность образования озона. Поэтому в работе отдельно исследуются озонаторы с системой охлаждения и без нее.

В озонаторе с системой охлаждения установившееся во времени поле температуры в газе моделируется уравнением:

с12Тг „ йТг

= (15)

Для температуры ТБ(х,у)в барьере и Тм(х,у) в металле (зоны 3, 1 и 4 на рис.2) — используется уравнение Лапласа. Граничные условия для температуры в газе - Тг(0)=Тл ; где Тл - температура атмосферы (или исходная температура газа). На границе "газ — барьер" задается условие теплообмена при наличии тепловыделения на поверхности барьера:

а г (ТБ - 7» = ЛБ + q'ГБ, (16)

*

где ССГ - коэффициент теплоотдачи на границе Ь3 (рис.2) газа и барьера, -поверхностная плотность тепловыделения на границе "газ — барьер", \Б - коэффициент теплопроводности барьера. Через границу Ь2 "газ-металл" нет движения тепла, т.к. эта сторона электрода не охлаждается и примыкает в озонаторе к такому же по размерам и по условиям неохлаждаемому электроду.

Если же системы охлаждения нет, то на соответствующих границах задаются условия отсутствия теплоотвода.

Реализация основной части модели проводилась численно. Хотя уравнение (15) допускает аналитическое решение:

7>0>-Г, ^-Т^фггСехр ^^-ехрС-^)). (17) с рУ (рс УУ Лг Яг у '

Расчеты и эксперименты показывают, что при однократном турбулентном прохождении газа через разрядный промежуток концентрация озона достигает сравнительно малых значений, поэтому здесь ее влияние на удельную мощность разряда не учитывалось.

Кинетические уравнения электросинтеза озона при турбулентном течении озонируемого кислорода получаются из (2) с использованием специфической эпюры продольной составляющей скорости турбулентного потока. Зависимость объемной концентрации озона в кислороде С(у), с учетом независимости от X , записывается в виде:

= 1 *0<ТгЫ)е ' ¿17

(18)

У о

Здесь <7 - объемная плотность мощности разряда.

Для объемной концентрации озона при его производстве из воздуха на основе (3) получена при условии независимости от х и г аппроксимация:

ЯУ

С0з(у)=аС(у)-С„( 1-е (19)

С целью выяснения условий самооочистки разрядных промежутков озонатора проведен расчет и сравнение электрических сил, притягивающих твердые и жидкие частицы к его стенкам

4е

и гидродинамических сил, отрывающих частицы от стенки:

Ъ, = + + (21)

2 2а а 2 а

Здесь иг - напряжение горения разряда, а - радиус частицы, б — толщина пограничного слоя, р - плотность газа, У0 — продольная составляющая скорости в основной части потока. Результаты сравнения представлены на рис. 3 и свидетельствуют о возможности находить условия, при. которых происходит самоочищение электродов озонатора. ,

Ю-5 10"®

Ю-7 10-«

Ж "

Рис. 3. Сравнение действующих на частицу сил в зависимости от ее радиуса:

— — — электрическая сила;

— гидродинамическая сила

1-12м/с; 2-20м/с; З-ЗОм/с

а, м -►

110

2-10

3 -Юг* 4-10

Теоретическое и экспериментальное исследование заряженности озонированного газа привело к возможности построения принципиально нового транспортера зарядов генератора Ван-де-Граафа на основе барьерного электрического озонатора (рис. 4).

Рис.4. Генератор Ван-де-Граафа с озопным источником ионов

В четвертой главе "Результаты моделирования и их обсуждение" представлены результаты экспериментальной проверки построенной модели и результаты численных экспериментов на модели по исследованию зависимостей основных характеристик озонаторов. На рис. 5,6 приведены результаты моделирования зависимости концентрации озона от удельной энергии разряда

отдельно для кислорода и воздуха в сравнении с соответствующими данными экспериментов. Значения удельной энергии, для которых получено уточнение модели, находятся в том же интервале, где и точка наивысшей концентрации озона. Это существенно для решения оптимизационных задач.

О 2-107 4-Ю' 610' 810'

Рис.5. Зависимость концентрации озона от удельной энергии разряда при различных расходах кислорода

Рис. 6. Зависимость концешрации озона от удельной энергии разряда при различных расходах воздуха

На рис. 7 представлены результаты исследования поля концентрации озона при разряде в ламинарном потоке кислорода через озонатор с охлаждаемым металлическим электродом (слева). Результаты хорошо отражают влияние температурного и скоростного полей на поле концентрации озона. Характерное поведение графиков концентрации озона согласуется с результатами

соответствующих натурных экспериментов. Здесь налицо возможность модели учитывать влияние увеличения мощности разряда на концентрацию озона за счет изменения при этом температурных условий. Снижение концентрации в середине потока модель объясняет большей скоростью течения газа в соответствующих слоях. Характер снижения концентрации озона у неохлаждаемого барьерного электрода (справа) при повышении мощности разряда отражает то, как повышение температуры ведет к снижению эффективности синтеза озона. Здесь существенную роль играет обобщение кинетического уравнения (2).

Рис.7. Зависимость концентрации озона (при различных значениях удельной мощности разряда в потоке кислорода) от расстояния х до охлаждаемого электрода в поперечных сечениях разрядного промежутка, отстоящих от входа на: (1)-0,1£; (2) —0,5£; (3)- €

Анализ полей концентрации озона при его производстве из воздуха показывает (рис. 8), что при повышении мощности разряда в разрядной зоне появляются "горячие" слои газа, в которых концентрация озона равна нулю. По центру потока концентрация резко снижается при увеличении расхода газа - результат уменьшения времени пребывания частиц газа в зоне разряда. Средняя по сечению концентрация при продвижении от входа в разрядную зону растет до своего максимального значения (для данных условий работы озо-

натора), а затем уменьшается до нуля - результат "энергетического перенасыщения" газа.

На рис. 9 представлены результаты исследования зависимости производительности озонатора от значений средней удельной мощности разряда и различных режимов охлаждения озонатора.

Рис. 9. Зависимость производительности озонатора от удельной мощности разряда при различных скоростях ламинарного потока воздуха Уср и режимах охлаждения озонатора Тх:

(1)-Уср-1м/с, Т„ = 10' С; (2) - Уср - 1 м/с, ТХ=20'С;

(3) - Уср - 0,1 м/с, Т, = Ю- С; (4) - Уср -0,1 м/с, Т„ = 20' С

Они показывают, что для каждого режима охлаждения озонатора существует значение удельной мощности разряда, при которой производительность озонатора максимальна. При изменении расстояния между электродами изменяются энергетические характеристики озонатора и, соответственно, температурные условия в разрядной зоне. Это приводит к тому, что при одном и том же расходе газа изменение ширины разрядного промежутка влечет за собой изменение концентрации озона на выходе из разрядной зоны и, как следствие, производительности озонатора. Данные расчеты свидетельствуют о наличии максимума концентрации при определенном значении толщины газового слоя (своей для каждого режима работы озонатора) и, соответственно, максимума производительности озонатора.

Из расчетов (рис. 9) видно, как влияют расход газа, удельная мощность разряда, интенсивность охлаждения электродов, скорость потока воздуха на изменение производительности озонатора. Все характерные поведения зависимостей подтверждаются экспериментами. Модель же дает возможность рассчитывать экстремумы производительности озонатора.

На рис. 10 изображена в сравнении зависимость производительности озонатора при ламинарном (V ср =1 м/с) и турбулентном (V =20 м/с) потоками газа (озонатор с геометрическими параметрами, как и для зависимостей на рис. 9).

0,50

0,25

^е„,<сг03/ч

Р, кВт/м —+>

0 3 6

о

20 '

40

60

Рис.10. Сравнение зависимостей производительности озонатора от удельной мощности разряда при различных режимах течения воздуха в разряде: (а) - ламинарный режим; (б) - турбулентный режим

Здесь видно, что при турбулентном потоке воздуха можно добиться производительности озонатора в десятки раз более высокой, если соответственно повысить удельную энергию разряда, пропуская газ через разрядный промежуток несколько раз.

Изложенное означает, что построенная модель позволяет проводить численные эксперименты по отысканию решений следующих оптимизационных задач.

1. Для неизменной конструкции озонатора:

а) при заданном расходе газа и режиме охлаждения озонатора найти максимум производительности озонатора, меняя его мощность;

б) для заданной (необходимой для получения) концентрации озона путем вариации удельной мощностью озонатора и расходом газа найти их оптимальное соотношение с точки зрения минимизации энергетических расходов;

в) при наперед заданной (необходимой для получения) производительности озонатора путем вариации расходом газа и мощностью разряда найти их оптимальное с точки зрения минимизации энергетических затрат соотношение;

г) при заданных энергетических параметрах озонатора найти значения расхода газа для получения необходимой концентрации озона;

д) при заданной мощности озонатора и расходе газа найти режим охлаждения, при котором в разрядном промежутке установится температурное поле с заданными ограничениями.

2. Найти оптимальную длину электродов озонатора при заданной для него удельной мощности разряда.

3. Найти оптимальное расстояние между электродами озонатора, не меняя других его параметров.

В пятой главе "Моделирование озонаторов для некоторых специальных условий работы" предложен ряд устройств для улавливания частиц мелкодисперсного корунда путем пропускания струи через барьерный электрический разряд между плоскими электродами, в котором общий объем разрядного пространства на 3-4 порядка больше, чем в обычном газовом электрофильтре.

Здесь озон используется как носитель отрицательного заряда для заряжания мелкодисперсного корунда. Удельная мощность коронного разряда может подниматься выше 10 кВт/м2.

Для оценки возможности осаждать частицы установлено пограничное соотношение

д<4УсрЛ1лтаг0 (22)

условия коагуляции частиц. Здесь а — радиус частицы, Уср — скорость направленного движения газа, Бо — электрическая постоянная, т - масса частицы. Экспериментально установлены удельные затраты озона и времени на осаждение частиц мелкодисперсного корунда (2,2 г озона на 1 кг топлива). При утилизации малых зарядов твердого ракетного топлива или при лабораторных срабатываниях отдельных образцов твердого ракетного топлива предложена установка (рис. 11).

Рис. 11. Установка для улавливания мелкодисперсного корунда при сгорании средних зарядов ракетного топлива (10-100 г) . ' ' '' -:

Расчет показал, что при массе заряда в 100 грамм: время сгорания топлива в установке утилизации — 1,5 е.; массовый поток газов — 6,6-10'2 кг/с.; приращение температуры воды в электродах - с 10 до 20°С; необходимая масса воды без её обмена — 6 кг; масса угарного газа — 2,6-10"2 кг; стехиометрическое коли чество озона для реакции — 2,6- 10"1 кг; время обработки выбросов заряда (задается)- 15 мин.; требуемая производительность озонатора - 5,0-10"5 кгОз/с. (1,8 • 10*' кгОз/ч); требуемая эл. мощность озонатора — 3,3 кВт; производительность установки по корунду — 1,2-10"1 кг/ч. При условии попутной очистки от угарного газа установка мощностью 3,2 кВт произведет 120 г корунда в час.

Здесь с целью решения задачи краткосрочного импульсного производства озона строится и исследуется модель озонатора импульсного режима работы.

Увеличение производительности озонатора напрямую связано с увеличением удельной мощности разряда в озонаторе. Увеличение мощности разряда ведет к увеличению интенсивности тепловыделения в озонаторе. Последнее же из-за увеличения константы разложения озона ведет к снижению концентрации озона в разрядном промежутке. Таким образом, требуется найти такое соотношение между параметрами озонатора, влияющими на поле концентрации озона в разрядном промежутке, при котором производительность озонатора была бы максимально возможной именно в заданный промежуток времени.

Озонатор без системы принудительного охлаждения с ламинарным потоком озонируемого газа. Промежуток времени, за который происходит существенное изменение поля температуры в элементах озонатора (минуты), значительно превышает время пребывания частиц газа в разрядной зоне (секунды). Поэтому при расчете поля скоростей течения газа в разрядном промежутке в каждый момент времени в модели используется, как и ранее, стационарное гидродинамическое уравнение Навье-Стокса. Расчет поля температуры ведется в зависимости от времени работы озонатора и производится с учетом влияния всех остальных зон.

Расчеты по составленной программе дают зависимости от времени следующих величин: 1) распределение температуры в элементах озонатора; 2) рас-

пределение концентрации озона в "разрядном промежутке озонатора; 3) производительность озонатора и сечений его разрядного промежутка в любой момент времени; 4) энергетический выход озона в любой момент времени; 5) производительность за один период работы; 6) время ненулевой производительности озонатора.

Озонатор имеет сравнительно толстые электроды для обеспечения запаса тепловой инерции в озонаторе при его предстоящем нагревании.

Численное экспериментирование, проведенное на модели, показало, что для каждой конструкции озонатора такого типа, его условий работы и исходной температуры существует и может быть определен реальный временной промежуток, в течение которого возможна стабильная по производству озона работа озонатора.

Чередование промежутков работы такого озонатора с промежутками его охлаждения воздухом при отключенном напряжении может стать полезной системой работы озонатора и в других условиях, затрудняющих использование системы охлаждения во время его работы.

Расчет озонатора такого типа с параметрами: длина электродов -1 м; общая площадь электродов - 5 м2; ширина разрядного промежутка - 3 мм; толщина барьера (стекло) - 2 мм; толщина электродов (нерж. сталь) - 5мм; рабочее давление газа - 0.16 МПа; исходная температура озонатора -10° С; исходная температура газа -10° С; амплитуда подаваемого напряжения 24 кВ, дал следующие результаты. С точки зрения наибольшей производительности озонатора по озону значение частоты переменного тока должно быть 470 Гц, расход газа - 40м3/ч. Это значение расхода может быть обеспечено при скорости газа, которое уже близко к границе, когда течение теряет ламинарный характер. В этом случае время ненулевой производительности равно »100 е., а мгновенное значение производительности по озону составляет «1,3кг/ч. Такой режим обеспечит подачу в течение минуты »22 г озона. В пересчете на калибры решаемой задачи получаются значения, приведенные в табл. 1.

Масса заряда, т 3,6 22,2 50

Необходимая суммарная площадь электродов озонаторов ( м2) 885 5450 12300

Суммарный расход воздуха через озонаторы (м3/ч) 7100 43600 98500

Необходимое количество озонаторов (шт.) 383 2770 6240

Количество ярусов озонаторных ячеек (50 шт. в ярусе) по периметру выходной трубы 8 55 125

Программная реализация модели позволяет, при необходимости, найти оптимум и при других возможных заданиях входных параметров. Полученная в предыдущем пункте информация свидетельствует о том, что получаемого таким образом озона в сравнении с потребностями чрезвычайно мало. Поэтому здесь предлагается применять озонаторы, работающие в турбулентном режиме течения озонируемого газа. Они могут давать с единицы площади электродов на порядок больше озона по сравнению с работающими в ламинарном режиме. Их особо имеет смысл применять в случае сжигания больших зарядов твердого ракетного топлива.

Далее строится модель кинетики электросинтеза озона для озонатора, в котором выделяющееся в разряде' тепло отводится системой охлаждения не полностью или не отводится вовсе, а газ совершает п проходов через разрядный промежуток.

В предположении, что системой охлаждения отводится фиксированная к-я часть тепловой мощности и что время турбулентного протекания газа через разрядный промежуток оказывается значительно меньшим, чем время сколько-нибудь существенного прогревания озонатора, на основе уравнения теплового баланса для температуры газа получено линейное дифференциальное уравнение первого порядка. С использованием его решения объемная концентрация производимого озонатором озона при работе с кислородом вычисляется по формуле

^ = ~ехр(-^1(г (0) •г)) • (23)

Здесь кйЦ) и - значения констант, соответственно, образования и разло-

жения озона в момент времени г,ц- объемная плотность мощности разряда.

Объемная концентрация озона при работе с воздухом вычисляется по формуле

Св{0 = а-СК{{)- С^а-ехрС-дг/Р^)). (24)

Массовая производительность мм озонатора по озону в момент времени г вычисляется соответственно:

для кислорода Мк( г) - ; (25)

для воздуха , (26)

где у - плотность озона.

Проведенные расчеты на построенной модели показывают, что с течением времени зависимость концентрации озона меняет свой характер (рис. 12).

Рис. 12. Зависимость объемной концентрации озона от расхода газа ■ в "нагревающемся" озонаторе с площадью электродов -5 м2

Здесь с течением времени максимум концентрации снижается. Модель же позволила найти для решаемой задачи необходимые параметры озонатора в следующем виде: длина электродов 0,9 м; ширина — 0,6 м; количество разряд-

ных промежутков - 10; удельная мощность разряда - 28 кВт/м2; теплоотвод -98 %. При этом, соответственно массе заряда, получаем (табл.2) для осаждения всего мелкодисперсного корунда необходимые параметры.

Сравнение данных табл.1 и табл.2 доказывает, что при решении рассматриваемой технической задачи об улавливании нанодисперсного корунда предпочтительнее использовать озонаторы с турбулентным потоком озонируемого воздуха.

Таблица 2

Масса заряда, т 3,6 22,2 50

Необходимая общая производительность по озону (кг/ч) 498 3600 8108

Необходимая суммарная площадь электродов озонаторов ( мг) 97 700 1575

Необходимое количество озонаторов (пгт.) 19 140 315

Количество ярусов озонаторных ячеек (50 шт. в ярусе) по периметру входной трубы "улитки" 0,4 2,8 6,3

В п. 5.4 строится математическая модель озонатора "Элита", предназначающегося для использования в полярных и северных условиях. Его отличие в том, что воздух перед подачей в озонатор сжимается компрессором до 10 атм и одновременно охлаждается, проходя через радиатор, находящийся на открытом воздухе и поддерживающий температуру не выше +20° С. Затем посредством ресивера воздух резко расширяется. В результате его температура опускается ниже -40° С. Частицы влаги, находящиеся в воздухе, при этом выпадают в виде льда и снега. Таким способом производится его осушка. Одновременно достигаются благоприятные температурные условия для образования озона (низкая температура). Кроме того,' в движущемся по разрядному промежутку газе будут набшодаться существенные перепады температуры (от -40°С до +45 °С). Это отражается на гидродинамических расчетах модели за счет изменения плотности массы и вязкости газа.

Полученные результаты свидетельствуют о существовании для каждого режима охлаждения оптимальной ширины разрядных промежутков с точки зрения наивысшей производительности озонатора.

В п.5.5 исследуется на модели бытовой озонатор "МАГИКА", предназначенный для нейтрализации сигаретного дыма в небольших офисах. В озонаторе моделируется принудительная система охлаждения воздухом для внутреннего электрода и естественная конвекция - для внешнего.

Задача состояла в том, чтобы подобрать геометрические размеры разрядного промежутка и устойчивый безопасный стационарный режим работы озонатора, обеспечивающие требуемую производительность озонатора по озону. Существенная особенность модели в данном случае обусловлена специфическим распределением ролей в системе охлаждения вынужденной и свободной конвекции. При сохранении основной части уравнений и граничных условий модели изменяются только уравнения граничных условий теплоотдачи в охлаждающие потоки воздуха по закону Ньютона - Рихмана.

Численно были исследованы несколько вариантов модели, которые позволили выбрать оптимальный.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ I. В диссертации изложена разработанная автором теория математического моделирования процессов в барьерных электрических озонаторах. Она отличается тем, что в ней:

1) учитываются влияния неоднородности полей скорости и температуры в газе на кинетику электросинтеза озона;

2) доказано, что учет неоднородности полей скорости и температуры существенно уточняет моделирование кинетики образования озона при его электросинтезе в потоке кислорода и воздуха;

3) дано гидродинамическое обоснование наблюдаемым в разрядном промежутке озонатора явлениям;

4) отдельно рассмотрены процессы с ламинарным и турбулентным течением озонируемого газа;

5) доказан ряд преимуществ озонаторов с турбулентным течением газа перед озонаторами с ламинарным режимом;

6) теоретически и экспериментально исследовано взаимодействие свободного электрического заряда плазмы с аэрозольными твердыми частицами в барьерном разряде. II. Разработанные математические модели реализованы в виде пакета взаимосвязанных программ, позволяющих вести оптимизационные модельные расчеты при конструировании барьерных электрических озонаторов с низкой материалоемкостью, высокой надежностью и производительностью.

Ш. На основе построенных моделей рассчитан ряд озонаторов "интенсивного режима", которые изготовлены Институтом физических проблем технологии (г.Пермь) совместно с пермскими промышленными предприятиями. Испытания построенных озонаторов подтверждают результаты расчетов. Новые озонаторы имеют ряд существенных преимуществ перед другими отечественными и зарубежными аналогами целевого назначения:

1) для очистки воды и химических технологий с высокой концентрацией озона;

2) "аэрозоны" с большими расходами газа и невысокими концентрациями озона для очистки воздуха и осаждения пыли в помещениях;

3) с упрощенной системой охлаждения и без нее для циклической работы;

4) "импульсного режима" для осаждения корунда и доокисления СО в газовых выбросах выжигаемых твердотопливных ракет.

IV. Результаты исследования предлагается направить для использования:

1) в НИИПМ (г.Пермь) для сооружения полупромышленной установки утилизации продуктов сгорания твердого ракетного топлива;

2) в ИФГГГ (г.Пермь) для разработки озонной установки по очистке воды в случаях чрезвычайных ситуаций и представления конструкций в Министерство ГО и ЧС;

3) в НИИ Российского Федерального Ядерного Центра (г.Снежинск) для решения проблемы улова радиоактивных ионов при испытаниях на импульсных ядерных реакторах.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

/^Математическая модель химической кинетики озонируемого газа при учете /'явлений турбулентности, тепломассопереноса и электродинамики / И. М.

Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного универ-^ситета . - 2003. - №3. - С. 106-108.

(/^Исследование электрической заряженности озонированного газа при турбулентном режиме работы озонатора / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник Южно-уральского государственного университета.- Сер. Математика, физика, химия. - 2003. - № 8(24). - С. 64-66. ("^-¿.Самоочищение электродов барьерного электрического озонатора при турбулентном режиме течения газа / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // ПЖТФ, .2004. - Т. 30. - Вып. 21.-С. 32-38. ^Барьерный электрический озонатор как транспортер зарядов генератора ■ ^ Ван-де-Граафа / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского го-V, сударственного университета. - 2003. - №7. - С. 182-183. (д^Оценка заряженности частиц нанодисперсного корунда, образующегося при выжигании твердотопливных ракет / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник ^-Оренбургского государственного университета. - 2003. - №7. - С.175-176. С ¿/Electrode Self-Cleaning in a Barrier Ozonizer Operating in a Turbulent Gas Flow / v- Regime / I. M. Kirko, V. A. Kuznetsov // Technikal Physics Letters/ -Vol.30/ -No. 11, 2004/ - P. 902-904. ' \<У

7. Способ охлаждения озонатора / И. M. Кирко, В. А. Кузнецов: заявка на изобретение № 4952761/26 от 12.05.91 (положительное решение).

8. Устройство для окисления газообразных выбросов в среде озонированного воздуха для улавливания аэрозольных частиц оксида алюминия при испытаниях ракетных двигателей на смесевом твердом топливе / Кирко И. М., Кузнецов В.А., Куценко Г.В., Порик А.Н.: Патент на изобретение (РФ) №

^^2245451 от 27.01.05.

(/^Барьерный электрический озонатор как транспортер зарядов для генератора Ван-де-Граафа / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Прикладная физика. - 2005. — №1.-С.88-90.

10. Математическое моделирование электросинтеза озона / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Теоретические основы теплотехники: Межвузовский сборник научных трудов. - Магнитогорск: Магнитогорский госуниверситет; Уральский государственный технический университет, 2000. -С. 43-59.

11. Применение математического моделирования при конструировании барьерных электрических озонаторов / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Синтез озона и современные озонные технологии: Материалы 22-го Всероссийского семинара. - Москва: МГУ, 2001. - С. 55-64.

12. Патент на изобретение (РФ) / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов: Способ получения озона № 2235060 (Приоритёт от 17 июля 2002г.) регистрация 27.08.04.

13. Peculiarities of the Corona Discharge Through the Dielectric Barrier and their Effect on the Design of the Modern Ozonizers /1. M. Kirko, V. A. Kuznetsov //

Proceedings of the 4th Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics in Aerospace Applications. Ed.V.A. Bityurin,Moscow, IVTAN, 2002,- P.332-334. 14. Барьерный электрический озонатор без системы охлаждения / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ. - Вып. 5.-Сер. Естественные науки. - Магнитогорск: МаГУ, 2004. - С. 318-322. ^Математическое моделирование процессов в барьерном электрическом озонаторе: теория и практика / В. А. Кузнецов. - Москва-Ижевск: Институт

,ч компьютерных исследований, 2004. — 194 с.

П ¿.Барьерный электрический озонатор без системы охлаждения / В. А. Кузнецов // Вестник Уральского государственного технического университета. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. - №3(33). - С. 71-75.

"ГТЯуГоделирование влияния поля скоростей на интенсивность электросинтеза озона в потоке газа / В. А. Кузнецов // Прикладная физика. - 2004, - №5. - С. ,54-59.

Математическое моделирование барьерного электрического озонатора без системы охлаждения / В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2004. - №5. - С. 135-137.

19.Барьерный электрический озонатор с температурной динамикой / В. А. Кузнецов: Патент на полезную модель (РФ) № 42818 (Приоритет от 25 августа 2004г.) регистрация 20.12.04.

(^¿Моделирование влияния поля скоростей на интенсивность электросинтеза

'' озона в потоке газа / В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2004. - №7. - С. 127-131.

(ЗПВлияние гидродинамики потока газа на интенсивность электросинтеза озона В. А. Кузнецов // Известия Челябинского научного центра, 2004. - Вып. 4 (26). - С. 34-38.

22. Математическая модель тепломассообмена в барьерном электрическом озонаторе / В. А. Кузнецов // Основные направления научно-методических исследований преподавателей физико-математического факультета: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: Магнитогорский гос. пед. ин-т, 1992. - С. 8-16.

23.Алгоритм и программа математической модели барьерного электрического озонатора (с примерами расчетов) / В. А. Кузнецов; Магнитогорский гос. пед. ин-т. - Магнитогорск, 1993. - 80 с. - Деп. в ВИНИТИ 15.10.93. N 2592-В93.

24.Расчет производительности барьерного электрического озонатора с учетом его температурной динамики / В. А. Кузнецов // Фундаментальные и прикладные исследования: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГПИ, 1997. - С. 6266.

25.Математическая модель барьерного электрического озонатора в гидродинамическом приближении / В. А. Кузнецов // Физические проблемы технологии. - Пермь: Пермский госуниверситет, 1999. - Режим доступа: http//www.psu. ru/russia/ mhd/02/mato3. html

26.Математичсская модель барьерного электрического озонатора в гидродинамическом приближении / В. А. Кузнецов // Физические проблемы техноло-

гии. - Пермь: Пермский госуниверситет, 1999.-Режим доступа: http//www.psu. Ru/russia/ mhd/ 02/mato4.html

27.Математическая модель работы барьерного электрического озонатора с турбулентным течением газа / В. А. Кузнецов // Российский национальный симпозиум по энергетике (10-14.09.2001): Матер, докл. - Т.1. - Казань: КГЭУ, 2001. - С. 346-349.

28.Mathematical Model of operation of a barrier electrical ozone generator with a turbulent flow of gas / V. A. Kuznetsov // Russian national Symposium on Power Engineering (10-14.09.2001): Proceedings.-Kazan: Kazan State Power Engineering University, 2001. - P. 346-349.

29.Расчет поля'.скоростей в барьерном электрическом озонаторе с вращающим магнитным полем / В, Ä. Кузнецов // Математическое моделирование и краевые задачи: Тр. 12-й межвуз. конф. - Самара: СамГТУ, 2002. - С. 67-69.

30.МатематичеЪкое моделирование озонаторов с турбулентным течением газа / В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ. - Вып. ,2-3.- Магнитогорск: МаГУ, 20012002,- С. 236-241. ' "

31 .Расчет поля скоростей в электрическом озонаторе с вращающим магнитным полем / В. А. Кузнецов // Известия Челябинского научного центра, 2004. -Вып. 2 (23). - С. 28-33.

32.Исследование влияния температурных полей на работу барьерного электрического озонатора с ламинарным и турбулентным режимами течения озонируемого газа / В. А. Кузнецов // Вестник Уральского государственного технического университета. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. - №8 (28). - С. 253-257.

33.Modelling of influence of temperature fields on electrosynthesis of ozone / V. A. Kuznetsov // International Conference "Advanced Problems in Thermal Convection": Proceedings. - Perm: PSU.-. 2004. - P. 303-306.

34.0 выборе рациональной толщины разрядного промежутка барьерного электрического озонатора с турбулентным течением газа / В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ. - Вып. 5. - Сер. Естественные науки. - Магнитогорск: МаГУ, 2004. - С. 323-327.

35.Барьерный электрический озонатор с вращающимся магнитным полем/В.А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2004. - №4.-С. 132-134.

Кузнецов Виктор Алексеевич

Регистрационный № 1348 от 9.03.2004 г. Подписано в печать 19.04.05 г. Формат 60x84 'Лв- Бумага тип. № 1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 195. Бесплатно.

Издательство Магнитогорского государственного университета 455038, Магнитогорск, пр. Ленина, 114 Типография МаГУ

ВВЕДЕНИЕ

Основные обозначения

ГЛАВА 1. БАРЬЕРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД В

ГЕНЕРАТОРЕ ОЗОНА И СОПУТСТВУЮЩИЕ ЯВЛЕНИЯ

11 Свойства и способы получения озона 19 1 2 Электрические явления в озонном барьерном разряде и их характеристики

1 3 Тепловые явления в элементах озонатора

I 4 Кинетика образования озона

1 4 1 Стадии образования озона в электрическом разряде

1 4 2 Фактор времени в процессе образования озона 54 14 3. Особенности образования озона при барьерном разряде в воздухе.

1 5 Особенности течения газа в разрядном промежутке озонатора

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БАРЬЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОЗОНАТОРА В ГИДРОДИНАМИЧЕСКОМ ПРИБЛИЖЕНИИ (ЛАМИНАРНЫЙ РЕЖИМ)

2 1 Постановка задачи математического моделирования барьерного электрического озонатора

2 2 Расчет энергетических характеристик озонатора

2 2 1 Энергетические характеристики озонатора с равномерной толщиной разрядного промежутка 72 2 2 2 Энергетические характеристики озонатора с переменной толщиной разрядного промежутка

2 3 Обобщение кинетического уравнения образования озона

2.3.1. Обобщение кинетического уравнения для случая ламинарного потока кислорода.

2.3.2. Обобщение кинетического уравнения для случая воздуха.

2.3.3. Моделирование зависимости констант образования и разложения озона от температуры.

2.4. Моделирование течения газа в разрядном промежутке ^ озонатора.

2.4.1. Стандартный вариант озонатора.

2.4.2. Озонатор с вращающим магнитным полем.

2.5. Моделирование тепловых явлений в элементах озонатора.

2.6. Особенности реализация алгоритмов модели.

2.6.1. Конечно-разностные схемы для поля температуры.

2.6.2. Особенности расчета поля концентрации озона.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЗОНАТОРОВ С ТУРБУЛЕНТНЫМ ТЕЧЕНИЕМ ГАЗА.

3.1. Особенности моделирования поля скоростей в газе при его турбулентном течении через разрядный промежуток.

3.2. Особенности тепловых явлений в озонаторах с турбулентным течением газа в разрядном промежутке.

3.2.1. Моделирование распределения температуры в озонаторах с турбулентным течением газа с системой охлаждения.

3.2.2. Моделирование распределения температуры в озонаторах без системы охлаждения и турбулентным течением газа.

3.3. Кинетические уравнения образования озона при турбулентном течении озонируемого газа через разрядный промежуток.

3.4. Моделирование барьерного электрического озонатора с многократным турбулентным прохождением газа через разрядный промежуток

3 5 Исследование электрической заряженности озонированного газа при турбулентном режиме работы озонатора

3 6 Явление очищения электродов барьерного озонатора при iypбулентном режиме течения озонируемого газа

3 6 1 Расчет электрических сил

3 6 2 Расчет гидродинамических сил

3 6 3 Сравнение сил . . . 141 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИХ

ОБСУЖДЕНИЕ

4 1. Экспериментальная проверка модели

4 1.1 Зависимость концентрации озона от удельной энергии разряда при производстве озона из кислорода 146 4.1 2. Зависимость концентрации озона от удельной энергии разряда при производстве озона из воздуха

4.1.3 Зависимость концентрации озона от расхода газа при производстве озона из воздуха

4.1.4 Распределение концентрации озона по толщине газового слоя в разрядной зоне.

4 1 5. Производительность озонатора . 154 4.16 Температура в разрядном промежутке озонатора 156 4 2 Исследование некоторых физико-химических явлений на модели барьерного электрического озонатора . 159 4 2 1 Скорость течения газа в разрядной зоне 159 4 2.2 Распределение температуры газа в разрядной зоне 160 4 2 3 Анализ поля концентрации озона в разрядной зоне

4 2.4. Исследование производительности озонатора.

4 3 Задачи оптимизации, разрешимые на построенной модели барьерного электрического озонатора

Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОЗОНАТОРОВ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ

СПЕЦАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ.

5.1. Необходимость применения озонаторов для нейтрализации продуктов сгорания твердого ракетного топлива

5.1.1 Исследование процессов на различных стадиях развития и обработки струи продуктов сгорания твердого ракетного топлива.

5.1 2. Проблемы и целесообразность применения озона для совершенствования системы улова и нейтрализации различных компонент сгорающего на стенде ракетного топлива

5.1.3. Исследование процесса электризации мелкодисперсного корунда, образующегося при утилизации твердого ракетного топлива.!.

5 2. Устройства для коагуляции аэрозольного корунда при утилизации сгорающего твердотопливного ракетного заряда 187 5.3. Барьерный электрический озонатор для стенда по утилизации твердотопливного ракетного заряда

5 3 1. Озонатор без системы принудительного охлаждения с ламинарным потоком озонируемого газа.

5.3.2 Барьерный электрический озонатор с температурной динамикой и многократным турбулентным прохождением газа через разрядный промежуток

5 4. Расчет озонатора «ЭЛИТА»

5.5. Озонатор «МАГИКА».

Выводы по пятой главе.

Диссертация посвящена проблеме совершенствования конструкций барьерных электрических озонаторов (БЭО) и способов их применения

Актуальность темы В настоящее время в промышленных городах и их окрестностях очень остро обстоит дело с охраной здоровья человека и окружающей среды. Многое здесь усложняется из-за набирающего силу техногенного фактора (нефтедобыча, нефтепереработка, химическое производство, двигатели внутреннего сгорания, испытания новых образцов ракет, утилизация снимаемых с вооружения ракет путем выжигания твердого топлива их двигателей и т д ) Одним из современных, экологически чистых и эффективных способов нейтрализации вредных химических и биологических примесей в воде и воздухе, является способ озонирования С помощью озона можно очищать выбрасываемые промышленными предприятиями газы, природные и сточные воды, производить сани!арную обработку помещений, увеличивать сроки хранения сельхозпродуктов, обрабатывать гноящиеся раны, очищать кровь, повышав КПД двигателей внутреннего сгорания, уменьшать их токсичность и тд При решении экологических, гигиенических и медицинских проблем с помощью искусственно синтезированного озона человек помогает природе ускорять ее естественный процесс самоочищения

В промышленных объемах озон получают с помощью барьерного электрического разряда в потоке кислорода или воздуха в БЭО (аппаратах для электросинтеза озона).

Однако озонные технологии не получают широкомасштабного распространения из-за большой их энергоемкости, материалоемкости, высокой стоимости и недолговечности аппаратуры, а также высокой требовательности к обслуживанию. Все это свидетельствует о наличии проблемы для научного решения - проблемы совершенствования барьерных электрических озонаторов и способов их применения.

В зависимости от решаемой с помощью озона задачи требуются различные его количества: от граммов (при дезинфекции воды) до тонн (при выжигании твердотопливных ракет). В БЭО газ пропускается через узкий зазор 2 (рис. 0.1), между электродами 1 и 4, подключенными к источнику переменного тока высокого напряжения. Между электродами находится диэлектрический барьер 3, обеспечивающий тихий разряд, в котором и происходит образование озона. о о <? О с* <? о о ?

Рис. 0.1. Схема разрядного промежутка барьерного электрического озонатора: 1,4 - металлические электроды;

2 - разрядный промежуток;

3 - диэлектрический барьер; 5 - охлаждающая жидкость

В связи с разнообразием сфер применения озона в настоящее время существует потребность в конструировании озонаторов с очень разнообразными целевыми назначениями и с соответственно заданными производительностью и концентрацией озона в выходящем газе. При разработке новых конструкций озонаторов важно иметь, по возможности, наиболее точные расчеты их геометрических размеров, значений потребляемой мощности, режимов охлаждения и расходов исходного газа в зависимости от требующихся производительностей озонаторов и концентраций озона.

Продолжительно работающие в ламинарном режиме озонаторы страдают существенным недостатком1 происходит загрязнение их диэлектрических барьеров, которое ведет к снижению производительности озонаторов и выходу их из строя В связи с этим актуален вопрос поиска путей повышения надежности и увеличения долговечности озонаторов Не менее важен при электросинтезе озона вопрос эффективности энергозатрат.

В настоящее время начинает развиваться применение озонной техники для обеззараживания воздуха В связи с этим возникает необходимость исследования возможностей использования озонаторов как источников отрицательно заряженного газа

Решение обозначенных частных проблем затруднено отсутствием комплексной модели процессов в барьерном электрическом озонаторе

Исследованию отдельных сторон электросинтеза озона посвящено много экспериментальных и теоретических работ. Однако, узость разрядного промежутка в озонаторе (1-4 мм) и высокое прикладываемое напряжение (10-20 кВ) значительно затрудняют экспериментальные исследования Поэтому все известные их результаты имеют характер разрозненных фактов

Известные же до недавнего времени теоретические модели процессов в БЭО страдают рядом существенных недостатков кинетические уравнения образования озона лишь только на небольшом участке значений удельных энергий адекватны описываемым процессам, известные модели не объясняют и не учитывают неоднородности полей температуры и скорости газа в разрядном промежутке БЭО, а также не учитывают возможной температурной динамики в озонаторе и ее влияния на электросинтез озона Отмеченные и некоторые другие обстоятельства не позволяют решать проблему совершенствования уже имеющихся и конструирования новых БЭО

Поэтому целью работы явилось создание теории математического моделирования процессов в барьерных электрических озонаторах, которая позволяла бы совершенствовать генераторы озона и способы их применения.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи

1) исследованы приоритеты влияния различных факторов на интенсивность электросинтеза озона в БЭО,

2) получено обобщение кинетического уравнения образования озона из кислорода, учитывающее неоднородность поля скоростей, поля температуры и активной мощности в озонаторе,

3) построена модель тепловыделения в барьерном разряде,

4) получено и использовано в модели обобщение формулы для определения активной мощности БЭО,

5) аппроксимирована зависимость поля концентрации озона в разрядном промежутке озонатора при его производстве из воздуха,

6) построена модель БЭО с турбулентным течением озонируемого газа,

7) исследованы причины загрязнения электродов БЭО и найдены условия их самоочищения,

8) выявлены преимущества озонаторов с турбулентным потоком озонируемого газа перед озонаторами с ламинарным режимом,

9) построена и реализована комплексная математическая модель БЭО в гидродинамическом приближении, позволяющая рассчитывать оптимальные режимы работы озонаторов,

10) построены и реализованы модели БЭО со специальными назначениями

Новизна работы заключается в том, что в ней впервые - построена комплексная модель процессов, происходящих в БЭО, в их взаимосвязи,

- при моделировании кинетики электросинтеза озона учтены неоднородности полей температуры и скорости озонируемого газа в разрядном промежутке,

- исследованы особенности и доказаны преимущества озонирования турбулентного потока воздуха в сравнении с ламинарным,

- доказана возможность использования озонаторов для улова нанодисперсного корунда при выжигании твердотопливных ракет,

- доказана возможность применения озонаторов с температурной динамикой

Достоверность научных результатов основывается на применении методов, использующих классические законы физики, гидродинамики, теплофизики, аналитические и численные методы решения дифференциальных уравнений, сопоставления результатов расчетов с экспериментальными измерениями Новизна научных результатов диссертационной работы подтверждена двумя полученными патентами на изобретения, одним патентом на полезную модель и положительным решением по одной заявке на изобретение.

На защиту выносятся следующие положения и результаты исследования.

- положение о существенном влиянии неоднородности поля скоростей и поля температуры в разрядном промежутке на поле концентрации озона в нем;

- обобщение кинетического уравнения образования озона в кислороде и воздухе,

- методика применения кинетических уравнений образования озона в барьерном электрическом разряде, учитывающая неоднородность поля температуры и поля скоростей в разрядном промежутке,

- методика расчета тепловых явлений в озонаторе,

-математические модели барьерных электрических озонаторов для ламинарного и турбулентного потоков озонируемого газа,

- положение о преимуществе БЭО с турбулентным потоком озонируемого газа перед озонаторами с ламинарным потоком,

- положение о возможности применения БЭО с турбулентным потоком газа в качестве транспортера зарядов для электростатического генератора Ван-де-Граафа,

- новый метод математического моделирования процессов в барьерных электрических озонаторах, учитывающий неоднородности полей скорости и температуры озонируемого газа,

- разработанный на основе применения барьерных электрических озонаторов метод улова нанодисперсного корунда при сжигании зарядов твердотопливных ракет.

Практическая ценность работы Проведенные автором на основе построенных моделей озонаторов численные эксперименты, позволили сконструировать и успешно построить несколько типов озонаторов, предназначенных для работы в условиях испытательного экологического стенда твердотопливных ракет МБР РВСН, а также в других специальных условиях работы. Предложенный метод применения барьерных электрических озонаторов для улова мелкодисперсного корунда при сжигании зарядов твердотопливных ракет, принят к реализации в НИИПМ (г Пермь). Разработанные алгоритмы и составленные программы расчета электрических озонаторов используются для модельных численных экспериментов с проектируемыми озонаторами на предмет оптимизации их режимов работы

Апробация работы Материалы, содержащиеся в диссертации, обсуждались на Пермском гидродинамическом семинаре в 1991 г (рук -проф. Г 3 Гершуни и Е.М.Жуховицкий), на семинаре кафедры электротехники ППИ в 1992 г. (рук проф Н В Шулаков), на Пермском МГД-семинаре в 1993 г. (рук. иностранный член АН Латвии И М Кирко), в конструкторском бюро завода Курганхиммаш в 1991 г, на научных конференциях в Магнитогорском госуниверситете в 1992- 2004 гг На заседании Пермского городского гидродинамического семинара (ПГУ, рук проф Любимов ДВ.) 1999 г и 2003 г На VIII съезде по теоретической и прикладной механике в 2001 г. в г Перми, на 3-й Российской конференции по теплоэнергетике в 2001 г в г Казани, на 22-м Всероссийском семинаре "Синтез озона и современные озонные технологии" в МГУ им М В Ломоносова в 2001 г., на четвертом совещании по магнитоплазменной аэродинамике в аэрокосмических приложениях в ИВТ РАН в 2002 г , на семинаре в институте технической химии УрО РАН в 2002 г , на заседании научного семинара в Пермском военном ракетном институте (рук проф Трефилов В А) в 2003 г

Личный вклад автора В целом полностью самостоятельно автор выполнил 38 работ, а 16 работ выполнено в соавторстве (участие в равных долях) Автору принадлежат соответственно номерам в списке использованной литературы в конце диссертации [46] - построение модели, составление программы и расчет, обсуждение результатов,[47] - поаановка задачи, расчет, обсуждение результатов, [48] - участие в проведении экспериментов, аналитический расчет, [49] - расчет и обсуждение результатов, [50] - расчет и обсуждение результатов, [51] - участие в проведении экспериментов, аналитический расчет, [52] - математическое моделирование генератора озона, [53] - идея, обсуждение результатов, [54] - построение моделей, расчет, обсуждение результатов, [55] - построение моделей, расчет, участие в проведении экспериментов, обсуждение результатов, [56] -построение моделей, расчет, обсуждение результатов, [57] - гипотеза, моделирование, оформление, [58]- модели, расчеты, обсуждение и оформление результатов; [59] - идеи, обсуждение результатов, оформление, [60] -участие в проведении экспериментов, аналитический расчет, [61] - построение модели, составление программы и расчет, обсуждение результатов

Исследования велись в соответствии с прошедшими гос регистрацию темами "Математическое моделирование барьерных электрических озонаторов в гидродинамическом приближении" (№ 108281 от 01 02 00) по линии Министерства образования РФ и "Разработка и создание озонной установки для совершенствования системы улова и нейтрализации продуктов сгорания на экологическом стенде испытаний и утилизации твердотопливных ракет двигателей МБР РВСН (П20005 ЭКОСТЕНД)" по линии Министерства обороны РФ

Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список использованной литературы из 201 наименования и приложение Основной текст изложен на 223 стр и включает 72 рисунка и 26 таблиц Структура работы определяется целью и логикой исследования

IV. Результаты исследования предлагается направить для использования: а) в НИИПМ (г.Пермь) для сооружения полупромышленной установки утилизации продуктов сгорания твердого ракетного топлива; б) в ИФПТ (г.Пермь) для разработки озонной установки по очистке воды в случаях чрезвычайных ситуаций и представления конструкций в Министерство ГО и ЧС; в) в НИИ Российского Федерального Ядерного Центра (г.Снежинск) для решения проблемы улова радиоактивных ионов при испытаниях на импульсных ядерных реакторах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I. В диссертации изложена разработанная автором теория математического моделирования процессов в барьерных электрических озонаторах. Она отличается тем, что в ней:

1) учитываются влияния-неоднородности полей скорости и температуры в газе на кинетику электросинтеза озона;

2) доказано, что учет неоднородности полей скорости и температуры существенно уточняет моделирование кинетики образования озона при его электросинтезе в потоке кислорода и воздуха;

3) дано гидродинамическое обоснование наблюдаемым в разрядном промежутке озонатора явлениям;

4) отдельно рассмотрены процессы с ламинарным и турбулентным течением озонируемого газа;

5) доказан ряд преимуществ озонаторов с турбулентным течением газа перед озонаторами с ламинарным режимом;

6) теоретически и экспериментально исследовано взаимодействие свободного электрического заряда плазмы с аэрозольными твердыми частицами в барьерном разряде.

II. Разработанные математические модели реализованы в виде пакета взаимосвязанных программ, позволяющих вести оптимизационные модельные расчеты при конструировании барьерных электрических озонаторов с низкой материалоемкостью, высокой надежностью и производительностью.

III. На основе построенных моделей рассчитан ряд озонаторов "интенсивного режима", которые изготовлены Институтом физических проблем технологии (г.Пермь) совместно с пермскими промышленными предприятиями. Испытания построенных озонаторов подтверждают результаты расчетов. Новые озонаторы имеют ряд существенных преимуществ перед другими отечественными и зарубежными аналогами целевого назначения:

1) для очистки воды и химических технологий с высодой концентрацией озона;

2) "аэрозоны" с большими расходами газа и невысокими концентрациями озона для очистки воздуха и осаждения пыли в помещениях;

3) с упрощенной системой охлаждения и без нее для циклической работы;

4) "импульсного режима" для осаждения корунда и доокисления СО в газовых выбросах выжигаемых твердотопливных ракет.

1. Ardenne М. Tabellen der Elektronenphusik, Ionenphysik und Ubenmkrskopie / M. Ardenne. Berlin II, 1956. - 544 s.

2. Алиев З.Г., Бабаян В Г. Предельный энергетический выход озона в тихом разряде / 3. Г. Алиев, В. Г. Бабаян // Химия и физика низкотемпературной плазмы М.: МГУ, 1971. - С. 189-192.

3. Баранов С. С. Современные конструкции озонаторов / С С Баранов, А. А Орлов, В И , Семенов М. Г. Лейбовский. ЦНИИхимнефтемаш, 1984. -39 с.

4. Васильев О. Ф. Неизотермическое течение газа в трубах / О Ф Васильев, Э. А Бондарев, А Ф. Воеводин, М А Каниболотский Новосибирск. Наука, 1978.- 127 с

5. Васильев С. С. Кинетика реакций в электрических разрядах / С С Васильев, Н И Кобозев, Е. Н Еремин // ЖФХ. 1936. - Т.VII - вып. 5. - С. 1089-1093.

6. Велихов Е. П. Тлеющий разряд в потоке газов / Е П Велихов, В С Голубев, С. В Пашкин // Успехи физических наук. 1982. - Т.137 -№ 1. - С. 117-150.

7. Вендилло В. П. Расчет лабораторных озонаторов / В П. Вендилло, Ю. М Емельянов, Ю В. Филиппов // ЖФХ.- 1960. T.XXXIV. - № 5. - С 11451147.

8. Вендилло В. П. Зависимость электрических характристик озонатора от давления газа в разрядном промежутке / В. П. Вендилло, Ю. В. Филиппов // ЖФХ 1962. - T.XXXVI.- № 9. - С 2058-2061.

9. Вигдорович В Н Проблемы озонопроизводства и озонообработки и создание озоногенераторов второго поколения / В. Н. Вигдорович, Ю. А Исправников, Э. А. Нижаде-Гававни. М-СПб' Мосгорпечать, 1994 - 105 с.

10. Возмилов А. Г. Электрофильтр для вентиляционного воздуха: Авторское свидетельство №503095 / А Г. Возмилов, Ф. Я Изаков, В. Б.Файн

11. Владимиров В С. Обобщенные функции в математической физике / В. С. Владимиров. М.: Наука, 1979. - 318 с

12. Владимиров В. С. Уравнения математической физики / В. С. Владимиров. -М.: Наука, 1988.-512 с.

13. Вобликова В. А Влияние различных композиций эмалей на электросинтез озона / В. А. Вобликова и др. // ЖФХ. 1980. - Т 54. - Выи 4 - С.1043-1045.

14. Вобликова В. А Электросинтез озона при повышенных частотах в озонаторе с воздушным охлаждением электродов / В. А. Вобликова, Ю. В. Филиппов, В. Б Гаврилюк // II Всесоюзная конференция. Озон. Получение и применение: тез. докл. М. МГУ, 1991. - С 29-30.

15. Вредные химические вещества Неорганические соединения элементов 14 групп. Л.: Химия, 1988. - С. 289-324.

16. Вронски М. Кинетика синтеза озона и окислов азота в барьерном разряде / М. Вронски: автореф.дис. канд хим наук М , 1984

17. Гигиенические критерии состояния окружающей среды Окись углерода -Женева, 1983 вып. 13,46с.

18. Генератор озона ИЛ о НТД МолдНИИНТИ.- 1988. - № 88-49

19. Gerhard Е. Kurzmann Methoden der Ozonerzeugung.-Brunnenbau Bau Ver Wasserwerken-Rolirleitungsbau.-Heft 9/September 1977. V 9. - Sp. 336339.

20. Гибалов В. И Исследование процессов образования озона в озонаторах методом численного эксперимента / В И Гибалов автореф. дис.канд. физ -мат.наук М , 1978

21. Горбовский С. В. Оптические исследования ряда параметров разряда в озонаторе по длине межэлектродного промежутка / С. В Горбовский1 автореф дисс. канд хим. наук М , 1974.

22. Горбовский С. В Распределение температуры по разрядному промежутку в озонаторе / С. В. Горбовский, В Г. Самойлович // Вестник МГУ Сер Химия.- 1973.-Т. 14.-№ 4. С. 482-483.

23. Григорьев А. И Твердые ракетные топлива / А. И. Григорьев М.: Химия, 1969 - 115 с.

24. Hugoniot Н Comptes Rendus de 1'Acad / H. Hugoniot Des Sciences -Pans, 1880.- v. 103

25. Джеймсон Э. Численные методы в динамике жидкостей / Э Джеймсон и др..-М: Мир, 1981 -407 с.

26. Дорфман А. Ш. Теплообмен при обтекании неизотермических тел / А. Ш. Дорфман. М. Машиностроение, 1982 - 191 с

27. Девидсон Р. Теория заряженной плазмы / Р. Девидсон. М Мир, 1978. -215 с.

28. Емельянов Ю. М. Электрическая теория озонаторов. II Теория динамических характеристик озонаторов / ЮМ. Емельянов, Ю. В Филиппов // ЖФХ.- 1957.-Т. XXXI.-вып 7 -С. 1628-1635

29. Емельянов Ю. М Электрическая теория озонаторов- IV Об активной мощности озонаторов / Ю. М. Емельянов, Ю В Филиппов // ЖФХ -1959. Т. XXXIII. - Вып. 5. - С. 1042-1046

30. Емельянов Ю. М. Электрическая теория озонаторов / Ю. М Емельянов, Ю. В. Филиппов // ЖФХ. 1959. - Т. XXXIII. - Вып. 8. - С. 1780-1787.

31. Емельянов Ю.М. Электрическая теория озонаторов / Ю. М. Емельянов, Ю. В. Филиппов // ЖФХ. -1962. Т. XXXVI - № 10. - С. 2263-2267.

32. Емельянов Ю. М. Электрическая теория озонаторов /ЮМ Емельянов,

33. Ю. В. Филиппов//ЖФХ.- 1962 -Т XXXVI -№1.-С 181-188.

34. Емельянов Ю М. Влияние мощности разряда на электросинтез озона для озонаторов с различными разрядными промежутками / Ю. М Емельянов, Ю. В. Филиппов, О. М. Книпович // Химия и физика низкотемпературной плазмы.-М.: МГУ, 1971.-С. 186-189.

35. Емцев Б. Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение / Б Т Емцев. -М.: Машиностроение, 1978 - 464 с

36. Johansson A. eta. Hiljaiseen sahkohurkaukseen perustuva otsonaattori / A. Jo-hansson.-Ketia-Kemi, 1979. V. 6 - № 1-2 - P. 45-47

37. Запепухин P. В. Численное исследование электросинтеза озона в озонаторе из воздуха / Р. В. Залепухин и др. // Всесоюзн. семинар по химии озона1 тез докл Тбилиси, 1981. - С 50.

38. Исследование возможности перевода серийных промышленных озонаторов на кислород: Отчет о НИР / рук. темы М. В Горохов Дзержинск : Дзержинский филиал ЛенНИИхиммаш, 1983.- № Г Р. 01824039558.-Инв. № 02830055696. - 64 с.

39. Исследование характеристик разряда в газовом промежутке барьерного озонатора Отчет о НИР / рук темы В. П Ларионов М : МЭИ, 1976. -№ Г.Р.75066044. - Инв. № Б 562311 - 112 с.

40. Исследование электрических характеристик элементов озонатора1 Отчет о НИР / Рук темы В П Ларионов М/ МЭИ, 1973. - № Г Р 72022314 -инв. № Б 287349 - 112 с.

41. Кирко И. М Барьерный озонатор / ИМ. Кирко: Свидетельство Роспатента на полезную модель №5178. 14.04.1994

42. Кирко И. М. Озонная техника новые возможности /ИМ Кирко // Электронный журнал "Физические проблемы технологии". - №2(4).- 1999 -Режим доступа. htpp//www.psu ru

43. Кирко И. М. бытовой озонатор для очистки воды / И. М Кирко Свидетельство Роспатента № 2809 на полезную модель от 24.01.94.

44. Кирко И. М Выбор электродинамической схемы и оптимальных параметров барьерного озонатора / И. М Кирко. Режим доступа1 http//www. psu ru/russia/mhd/0299/index html

45. Кирко И. М. Самоочищение электродов барьерного электрического озонатора при турбулентном режиме течения газа / И. М Кирко, В. А. Кузнецов // ПЖТФ, 2004. т. 30. - вып. 21. - С. 32-38.

46. Кирко И. М. Барьерный электрический озонатор как транспортер зарядов генератора Ван-де-Граафа / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2003. - №7. - С. 182-183.

47. Кирко И. М. Оценка заряженности частиц нанодисперсного корунда, образующегося при выжигании твердотопливных ракет / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. -2003. №7. - С.175-176.

48. Kirko I. М. Electrode Self-Cleaning in a Barrier Ozonizer Operating in a Turbulent Gas Flow Regime /1. M. Kirko, V. A. Kuznetsov // Technikal Phusics Letters/ -Vol.30/ No.l 1, 2004/ - pp. 902-904.

49. Кирко И. M. Способ охлаждения озонатора / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов: заявка на изобретение № 4952761/26 от 12.05.91. (положительное решение)

50. Кирко И. М. Барьерный электрический озонатор как транспортер зарядов для генератора Ван-де-Граафа / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов // ЖПФ. -№1.-2005.-С.88-90.

51. Кирко И. М. Патент на изобретение (РФ) / И. М. Кирко, В. А. Кузнецов: Способ получения озона № 2235060 (Приоритет от 17 июля 2002г.) регистрация 27.08.04.

52. Кирко И. M. Барьерный электрический озонатор без системы охлаждения /ИМ. Кирко, В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ. вып. 5.-Серия естественные науки. - Магнитогорск МаГУ, 2004 - С. 318-322

53. Книпович О.М. Электросинтез озона из воздуха / ОМ. Книпович, Ю М Емельянов, Ю. В. Филиппов // Химия и физика низкотемпературной плазмы.-М. МГУ, 1971.-С 192-196

54. Книпович О. М Электросинтез озона из воздуха / О. М Книпович, Ю. М. Емельянов, Ю. В Филиппов. ЖФХ. - 1973 -Т47 -№10.-С 2618-2620.

55. Книпович О. М Изменение характера разряда при синтезе озона из воздуха / О. М. Книпович, В В. Лунин // Всероссийская конференция «Озон-94» тез докл. Уфа, 1994. - С. 23.

56. Книпович О.М Влияние оксидов азота на синтез озона в барьерном электрическом разряде / О. М. Книпович, Ю В Филиппов, В В. Лунин // Всероссийская конференция «Озон-94»:тез докл. Уфа, 1994 - С 24.

57. Kogelschatz U. Ozone Synthesis i Gas Discharges XVI International Conference on Phenomena in Ionized Gases / U. Kogelschatz Dusseldorf, 1983. -pp. 240-250.

58. Kogelschatz U. Dielektric-barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications / U Kogelschatz // Plasma Chemistry and Plasma Processing, 2003. Vol. 23. - No 1, March . - pp 1-46.

59. Кожинов В. Ф Озонирование воды / В Ф. Кожинов, И. В. Кожинов М. Стройиздат, 1974. - 159 с.

60. Козлов К В Влияние состава газовой среды на профиль тепловыделения в разрядном промежутке озонатора / К. В Козлов, Т Ю. Щегельская, В. Г. Самойлович // Вестник МГУ. Сер. химия, 1991. - №1. - С. 19-22

61. Kozlov К. V., Wagner Н-Е, Brandenburg R., Michel P. Spatio-temporally resolved spectroscopic diagnostics of the barrier discharge in air at atmospheric pressure -J. Phys. D. Appl. Phys. 34.-2001.-pp.3164-3176

62. Kozlov K.V. Numerical modelling of barrier discharge / К V. Kozlov. -Proc Sth. Int. Symp on Elementary Proz. and Chem. Reactions in Low Temp Plasma, Stara Lesna CSFR, 1990.

63. Конторщикова K.H. Изменение белкового и липидного спектров плазмы крови под действием озона in vitro / КН. Конторщикова, Н Н. Андреева, Г. С. Сероглазова // II Всесоюзная конференция" Озон Получение и применение/тез докл -М.: МГУ, 1991.-С. 157-158.

64. Коротаева Н. М. Озониды и источники синглетного кислорода / Н М Ко-ротаева, В. В. Шерешовец, И. Д. Комиссаров //II Всесоюзная конференция: Озон. Получение и применение/ тез докл. М.: МГУ, 1991 С. 8990.

65. Кошляков Н С. Уравнения в частных производных математической физики / Н. С. Кошляков, Э. Б. Глинер, М. М. Смирнов. М : Высш. школа, 1970.-710 с.

66. Крапивина С. А. Плазмохимические технологические процессы / С. А.

67. Крапивина. Д. Химия, 1981. - 248 с.

68. Краткий физико-технический справочник / под ред К. П Яковлева М/ Физматгиз, 1960. -446 с.

69. Криваткин С. Л. Первый опыт озонотерапии больных дерматозами / С. Л Криваткин // II Всесоюзная конференция: Озон Получение и применение: тез докл. М.: МГУ, 1991. - С. 156-157

70. Ксенз Н. В. Электроозонирование воздушной среды животноводческих помещений / Н В. Ксенз. Зерноград: ВНИИПТИ МЭСХ, 1991 - 127 с

71. Кузнецов В. А Математическое моделирование процессов в барьерном электрическом озонаторе, теория и практика / В. А. Кузнецов. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. - 194 с

72. Кузнецов В. А Барьерный электрический озонатор без системы охлаждения / В. А Кузнецов // Вестник Уральского государственного технического университета Екатеринбург. ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. -№3(33) - С. 71-75

73. Кузнецов В. А. Моделирование влияния поля скоростей на интенсивность электросинтеза озона в потоке газа / В. А Кузнецов // Прикладная физика.-2004 №5. - С. 54-59.

74. Кузнецов В. А. Математическое моделирование барьерного электрического озонатора без системы охлаждения / В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета 2004. - №5. - С. 135-137.

75. Кузнецов В. А Барьерный электрический озонатор с температурной динамикой / В А. Кузнецов: Патент на полезную модель (РФ) № 42818 (Приоритет от 25 августа 2004г.) регистрация 20 12.04

76. Кузнецов В. А. Моделирование влияния поля скоростей на интенсивность электросинтеза озона в потоке газа / В. А. Кузнецов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2004. - №7. - С 127-131

77. Кузнецов В. А. Влияние гидродинамики потока газа на интенсивность электросинтеза озона / В А Кузнецов // Известия Челябинского научного центра, 2004. вып. 4 (26). - С. 34-38

78. Кузнецов В. А. Пространственная линейная задача о неустановившемся движении вязкой жидкости в цилиндрическом подшипнике скольжения / В. А. Кузнецов // Методы и средства решения краевых задач тез докл. IV Республ. семин. Рига, 1978. - С. 188-189.

79. Кузнецов В. А. Пространственная линейная задача о неустановившемся движении вязкой жидкости в цилиндрическом подшипнике скольжения /

80. B. А. Кузнецов // Вычислительная математика и программирование : сб тр. М.: МГПИ им. В. И Ленина, 1978. вып. 7. - С. 70-80.

81. Кузнецов В. А. Алгоритм и программа математической модели барьерного электрического озонатора (с примерами расчетов) / В А. Кузнецов;

82. Магнитогорский гос пед ин-т. Магнитогорск, 1993. - 80 с. - Деп в ВИНИТИ 15 10.93 N 2592-В93.

83. Кузнецов В. А. Исследование динамики работы барьерного электрического озонатора без принудительного охлаждения / В А Кузнецов // Наука-ВУЗ-Школа- тез. докл. 31-й науч конф. препод МГПИ Магнитогорск, 1993.-С. 247-248.

84. Кузнецов В. А. Оптимизационные расчеты озонатора для использования в полярных и северных условиях / В. А Кузнецов // Наука-ВУЗ-Школа тез докл. XXXIII науч. конф. препод. МГПИ. Магнитогорск МГПИ, 1995. -С. 202.

85. Кузнецов В. А Математическая модель бытового озонатора / В. А Кузнецов // Проблемы физико-математического образования в педагогических вузах России на современном этапе, тез. докл. межвуз науч.-практич конф Магнитогорск. МГПИ, 1996. - С. 141.

86. Кузнецов В. А. Моделирование зависимости констант образования и разложения озона от температуры / В. А. Кузнецов // Наука-ВУЗ-Школа тез. докл. XXXV науч. конф препод. МГПИ. Магнитогорск- МГПИ, 1997 -С 132.

87. Кузнецов В. А. Расчет производительности барьерного электрического озонатора с учетом его температурной динамики / В. А Кузнецов // Фундаментальные и прикладные исследования- сб. науч. тр Магнитогорск: МГПИ, 1997.-С 62-66

88. Кузнецов В. А О разработке озонной установки для доменного цеха ММК / В. А. Кузнецов // Актуальные проблемы науки и образования: тез. докл. XXXVI науч. конф. препод МГПИ. Магнитогорск. МГПИ, 1998. -С. 154.

89. Кузнецов В. А. Моделирование в производстве озона / В. А Кузнецов // Человечество на пороге XXI века: матер межвуз. науч. конф Магнитогорск: МаГУ, 1999.-С. 98-99.

90. Кузнецов В. А Математическая модель работы барьерного электрического озонатора с турбулентным течением газа / В А Кузнецов // Российский национальный симпозиум по энергетике (10-14.09.2001): матер, докл. Т.1. - Казань: КГЭУ, 2001. - С. 346-349.

91. Кузнецов В. А О математическом моделировании работы барьерных электрических озонаторов / В А Кузнецов // Математическое моделирование и краевые задачи: тр 11-й межвуз. конф Самара: СамГТУ, 2001. -С. 68-70

92. Кузнецов В. А. Расчет поля скоростей в барьерном электрическом озонаторе с вращающим магнитным полем / В. А Кузнецов // Математическое моделирование и краевые задачи, тр 12-й межвуз. конф. Самара1 Сам-ГТУ, 2002. - С. 67-69.

93. Кузнецов В. А. Математическое моделирование озонаторов с турбулентным течением газа / В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ выпуск 2-3 - Магнитогорск: МаГУ, 2001-2002 - С 236-241

94. Kuznetsov V. A. Modelling of influence of temperature fields on electrosynthe-sis of ozone / V. A Kuznetsov // International conference "Advanced problems in thermal convection": Abstracts. Perm: PSU. - 2003 - pp. 144-145.

95. Кузнецов В А Расчет поля скоростей в электрическом озонаторе с вращающим магнитным полем / В А Кузнецов // Известия Челябинского научного центра, 2004. вып. 2 (23) - С. 28-33

96. Kuznetsov V. A Modelling of influence of temperature fields on electrosynthe-sis of ozone / V. A. Kuznetsov // International Conference "Advanced Problems in Thermal Convection". Proceedings Perm. PSU.- 2004 - pp. 303306.

97. Кузнецов В. А. О выборе рациональной толщины разрядного промежутка барьерного электрического озонатора с турбулентным течением газа / В. А. Кузнецов // Вестник МаГУ. вып. 5. - Серия: естественные науки. -Магнитогорск: МаГУ, 2004. - С. 323-327.

98. Кульский JI. А. Химия и технология обработки воды / Л А Кульский. -Киев : Изд АН УССР, 1960. 357 с.

99. Langlais В. Ozone in Water Treatment: Application and Engineering / B. Lang-lais, D. A. Reckhow, D.R Brink South Main Street, Chelsea, Michigan: Lewis Publishers, 1991.-569 p.

100. Ландау Л. Д. Механика сплошных сред / Л. Д Ландау. М гос. изд техн.-теорет. литературы, 1953. - 778 с.

101. Липман Г.В., Рошко А Элементы газовой динамики. М1 Изд. И - Л, I960.- 518 с.

102. ЛИ Пэйго. Исследование электрических характеристик барьерного озонатора с учетом тепловых процессов / ЛИ Пэйго. автореф. дис. канд тех наук. М.: МЭИ, 1998. - 20 е.- Библиогр.: с. 20.

103. Лойцянский Л. Г. Ламинарный пограничный слой / Л. Г. Лойцянский. -М/ Физматгиз, 1962. 479 с.

104. Лойцянский JI. Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. М Наука, 1973.-743 с

105. Лунин В В. Физическая химия озона / В. В Лунин, М. П Попович, С Н. Ткаченко.- М Изд-во 1. МГУ, 1998. 474 с

106. Лунин В.В. Моделирование микроразряда в озонаторе теплопроводным стержнем / В В Лунин, М. П. Попович // ЖФХ. 2003. - т. 77. -№8. - С. 1400-1406.

107. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ГК СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды Л-д" ГОСКОМГИДРО-МЕТ.- 1987.- 93 с.

108. Моделирование процессов горения твердых топлив / под ред Г В. Сако-вич Новосибирск. Наука, 1985 - 179 с

109. Митюшкин Ю. И. Прикладная газовая динамика / Ю И Митюшкин -Л, 1965.-42.- 196 с

110. Михеев М А Основы теплопередачи / М. А Михеев, И. М Михеева -М. Энергия, 1973,- 319 с.

111. МихлинС Г. Линейные уравнения в частных производных / С Г. Мих-лин. М : Высшая школа, 1977. - 428 с

112. НИР по модернизации серийных промышленных озонаторов Отчет о НИР / рук темы М. В. Горохов. Дзержинск • Дзержинский филиал Лен-НИИхиммаш, 1985. - № Г.Р. 01840011176.- Инв. № 0280001076 - 40 с

113. Наноразмерные порошки взрывного синтеза // Информационное сообщение научно-исследовательского физико-технического института Красноярского государственного университета. 2001.- 2 с

114. Озонатор В 24-25-1-Л-01. ИЛ о НТД - Горьковский ЦНТИ, 1988. -№ 881.

115. Ozon.-Gmelins Hansdbuch der anorganischen Chemie-3 Auflage-1960 S 984-1184.

116. Polio I. Temperature distribution in the ozonizer / 1. Polio, J. Ozonek, S. Fi-jalkowski // 7 th International Symposiym on Plasma Chemistry (Eindhoven, the Netherlands) vol 2 - 1985. - pp 407-410.

117. Повинелли Л. Распределение по размерам частиц окиси алюминия, образующихся в процессе горения при высоком давлении / Л. Повинелли, Р Розенштейн // Ракетная техника и космонавтика. 1964 - №10 - С. 103111.

118. Пантелеев В И. Новые трубчатые озонаторы / В И Пантелеев // Всероссийская конференция «Озон-94»: тез. докл. Уфа, 1994. - С. 15.

119. Поисковая работа по исследованию возможности повышения энергетического КПД. установок озонирования. Отчет о НИР / рук. темы М. В Горохов. Дзержинск. Дзержинский филиал ЛЕННИИхиммаш,1986.-№ Г.Р 01860032605. - Инв. № 02860113796. - 21 с.

120. Polio I. Temperature distribution in the ozonizer / I Polio, J. Ozonek, S. Fi-jalkowski. 7 th International Symposiym on Plasma Chemistry (Eindhoven, the Netherlands).- vol 2. - 1985. - pp. - 407-410.

121. Попович М.П. К вопросу о механизме образования озона в азотно кислородных смесях / М. П. Попович, Ю. Н Житнев, Ю. В. Филиппов // Химия и физика низкотемпературной плазмы - М : МГУ, 1971 - С. 196-198

122. Разработка оборудования для изготовления и испытания электродов промышленных озонаторов' Отчет о НИР (заключительный) / Руководитель темы Горохов М.В Дзержинск.: Дзержинский филиал ЛенНИИ-химмаш, 1979. - № Г.Р. 79009173. - Инв № Б 803471 - 78 с

123. Райзенберг Б. А. Основы теории рабочих процессов в ракетных системах на твердом топливе / Б А Райзенберг, Б. Т. Ерохин, К П. Самохвалов. -М.: Машиностроение, 1972. 383 с.

124. Самойлович В. Г. Физическая химия барьерного разряда / В Г Самойло-вич, В. И. Гибалов, К В Козлов М.: МГУ, 1989 - 175 с

125. Самойлович В. Г. Электрическая теория озонаторов / В. Г. Самойлович и др. //ЖФХ 1965. -Т 89. -№ 12 - С. 3092-3095.

126. Самойлович В. Г. Электрическая теория озонаторов XII Напряжение горения в кислородно-озонных смесях / В. Г. Самойлович и др . // ЖФХ -1966.-Т. XL.-№ 3 С. 531-536.

127. Самойлович В. Г. Электрическая теория озонаторов' УШ.Влияние частоты на электрические характеристики озонаторов / В Г Самойлович, Ю. В Филиппов//ЖФХ. -1961 -T.XXXV. -№1.-С. 201-205

128. Самойлович В. Г. XV международный конгресс по озону//Синтез озона и современные озонные технологии. Материалы 22-го Всероссийского семинара / В.Г. Самойлович. Москва: МГУ, 2001 - С 5-21

129. Седов Л И. Механика сплошной среды: т.1 / Л. И Седов М Наука, 1983. - 528с.

130. Сергеев Ю П Распределение заряда по поверхности при разряде в газовом промежутке с диэлектриком / Ю. П. Сергеев, М В. Соколова // Электричество 1980. - №2. - С 61-63.

131. Сергель О. С. Прикладная гидрогазодинамика / О. С. Сергель -М.: Машиностроение, 1981. 374 с.

132. Слезкин Н. А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости / Н. А Слезкин. -М.: Гостехиздат, 1955 520 с.

133. Соколова М В. Оптимизация условий образования озона в электрическом разряде в озонаторе / М. В. Соколова // Изв. АН СССР Энергетика и транспорт М, 1983 - №6. - С. 99-107

134. Соколова М В Влияние способа охлаждения на разряд в барьерном озонаторе и на выход озона / М. В. Соколова и др . // И Всесоюзная конференция: Озон. Получение и применение1 тез. докл М . МГУ, 1991 - С. 21-22.

135. Справочник по теплообменникам : в 2 т. / под ред. Сполдинга. М.: Энергоатомиздат, 1987 -Т.1.-559 с.

136. Справочник теплотехника предприятий черной металлургии / под ред. И. Г.Тихомирова.: в 2 т. М.: Металлургиздат, 1954 - т 2 - 783 с.

137. Стекло, справочник / под ред. И. М. Павлушкина. М.: Стройиздат -1973. -487 с

138. Столяренко Г. С. К вопросу о применении озона на стадии рациональной водоподготовки / Г. С Столяренко, И. Ю. Логинов // II Всесоюзная конференция1 Озон Получение и применение, тез докл. М МГУ, 1991 -С. 169-170.

139. Таблицы физических величин / под ред акад И К Кикоина М . Атом-издат, 1976.- 1006 с

140. Тананаев А. В. Течение в каналах МГД-устройств / А В Тананаев-М. Атомиздат, 1979. 364 с.

141. Тарунин Е. Л. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции / Тарунин Е Л.- Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та, 1990.- 228 с

142. Тарунин Б.И. Окисление озоном оловоорганических соединений в водной среде / Б. И. Тарунин, В Н Тарунина // II Всесоюзная конференция. Озон. Получение и применение: тез докл. М • МГУ, 1991 - С 99-100.

143. Теплотехника / под ред. А. П. Баскакова. М.: Атомиздат, 1991. -224 с.

144. Тихонов А Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А Самарский. М. Наука, 1972. - 735 с

145. Турчак Л. И. Основы численных методов / ЛИ. Турчак.-М.: Наука,1987. 318 с.

146. Физический энциклопедический словарь Т 4 / под ред А М Прохорова М: Сов. энциклопедия, 1984. - 944 с.

147. Филиппов Ю.В. Озонирование воды и выбор рационального типа озона-торной станции / Ю. В. Филиппов // Сб. матер Всесоюзн научно-техн конф.-Киев, 1965.-С. 27-37.

148. Филиппов Ю. В. Электросинтез озона / Ю. В. Филиппов // Вестник МГУ -М, 1959.-№4.-С. 136-186.

149. Филиппов Ю. В. Физическая химия / Ю В Филиппов М, 1980 -354 с.

150. Филиппов Ю. В Электросинтез озона / Ю В. Филиппов, В. А Вобли-кова, В. И Пантелеев М , 1987. - 237 с.

151. Филиппов Ю В Электрическая теория озонаторов: I. Статические вольт-амперные характеристики озонаторов / Ю. В. Филиппов, Ю. М Емельянов // ЖФХ. 1957. - Т. XXXI. - вып 4. - С 896-903

152. Филиппов Ю В. Электрическая теория озонаторов III Электрический ток в озонаторах / Ю. В. Филиппов, Ю. М Емельянов // ЖФХ -1958 Т XXXII вып. 12. - С. 2817-2823.

153. Филиппов Ю В Электросинтез озона. I. Кинетика синтеза озона в потоке / Ю. В. Филиппов, Ю М. Емельянов // ЖФХ.- 1961 T.XXXV - № 2 С 382-391

154. Филиппов Ю В. Электросинтез озона / Ю. В. Филиппов, Ю. М. Емельянов//ЖФХ ,1962. Т. XXXVI - №1. - С. 181-188

155. Филиппов Ю В Электросинтез озона: IX Зависимость напряжения горения разряда от концентрации озона в озонаторах с различными разрядными промежутками / Ю. В Филиппов, Ю. М. Емельянов // ЖФХ.-1962. -Т. XXXVI.-№8 С. 1781-1785.

156. Филиппов Ю. В. Электрическая теория озонаторов. V К вопросу о коэффициенте мощности озонаторов / Ю. В Филиппов, Ю М Емельянов // ЖФХ. 1959. - T.XXXIII. - вып. 8. - С. 1780-1787

157. Филиппов Ю. В. Электрическая теория озонаторов. VI Влияние величины разрядного промежутка на электрические характеристики озонаторов / Ю В Филиппов, В П. Вендилло // ЖФХ. 1959. T.XXXIII.-вып.Ю. - С. 2358-2364.

158. Филиппов Ю В. Электросинтез озона: II. Синтез озона из смесей кислорода с аргоном / Ю. В. Филиппов, В П. Вендилло // ЖФХ 1961. -T.XXXV.-№3.-С. 624-628.

159. Филиппов Ю. В. Электросинтез озона III Влияние температуры электродов озонатора на синтез озона / Ю. В. Филиппов, Н И. Кобозев // ЖФХ -1961. Т. XXXV. - №9. - С. 2078-2082.

160. Франк-Каменецкий Д. А. Лекции по физике плазмы / Д. А Франк-Каменецкий М.: Атомиздат, 1968. - 286 с.

161. Heuser С. Zur Ozonerzeugung in elektrischen Gasentladungen / С. Heuser. -1985. -PhD-Thesis, RWTH Aachen.

162. Horsgen B. Vergleich der Ozonerzeugung durch zwei unterschiedliche

163. Bauarten von Ozoneuren / B. Horsgen-"GWF Wasser/Abwasser"-1987 -V.128.-N1 -S.7-9.

164. Данилина H. И. Численные методы /НИ. Данилина и др . -М. Высшая школа, 1976. 368 с.

165. Численные методы решения краевых и начальных задач для дифференциальных уравнений / под ред. Е А. Гребенникова, С. В. Миронова -М.: МГУ, 1986.- 142 с.

166. Шапиро С. В. Основные направления в проектировании современных высокоэффективных озонаторов / С. В Шапиро // Всероссийская конференция «Озон-94»: тез. докл Уфа, 1994. - С 28

167. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука / Р. Шеннон Р. - М. Мир, 1978.-418 с.

168. Ши Д Численные методы в задачах теплообмена / Д Ши М • Мир, 1988. -544 с.

169. Шорин С. Н. Теплопередача / С. И Шорин. М.: Высшая школа, 1964. -263 с.

170. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. М Наука, 1974.-450 с.

171. Щегельская Т. Ю. Характер энерговыделения в барьерном разряде и эффективность электросинтеза озона / Т. Ю. Щегельская. автореф. дис канд хим. наук. - Москва: МГУ, 1991. - 16 с.

172. Электростатические ускорители заряженных частиц / под ред. акад А К. Вальтера. М/ Госатомиздат, 1963. - 307 с.

173. Энгель А, Штенбек М. Физика и техника электрического разряда т.2 / А. Энгель, М. Штенбек. М. - Л. НКТП СССР, 1936.- с

174. Якимов А А Вторичные конвективные движения в плоском вертикальном слое жидкости с внутренними источниками тепла / А. А Якимов // Гидродинамика Пермь.: ПГПИ, 1974.- вып. 7 - С. 53-63.

175. Яковлева Е. И. Повреждающее и реабилитирующее действие озона на функции и структуру легких / Е. И Яковлева, С. П Перетягин // II Всесоюзная конференция: Озон. Получение и применение / тез докл -М/ МГУ, 1991.-С 154-155.

176. Яхин И.А Применение озона в борьбе с поверхностно-семеннной инфекцией зерновых культур / И. А. Яхин и др. // II Всесоюзная конференция: Озон. Получение и применение: тез. докл. М.: МГУ, 1991.- С. 165.

177. ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОЗОННЫХ УСТАНОВКАХ, СОЗДАННЫХ В ИНСТИТУТЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ТЕХНОЛОГИИ (ПЕРМЬ) НА1. ОСНОВЕ РАСЧЕТОВ АВТОРА

178. ОЗОННАЯ УСТАНОВКА 'ТОРНЫЙ КЛЮЧ" (рис 3) предназначена для очистки питьевой воды с помощью озона и может удовлетворить потребности в питьевой воде одного подъезда многоэтажного дома

179. Важная особенность- измеренная концентрация озона при температуре около 20°С равняется 3,2 гОз/м3, в то время как концентрация озона в обычном озонаторе , например, в озонаторе фирмы ТРЕЙЛИГАЗ составляет 1-1,5гОз/м3.

180. БЫТОВОЙ ОЗОНАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ " МИКРОЗОН" (рис.1) выпущен опытной серией по свидетельству РФ на полезную модель, получил гигиенический сертификат и прошел успешную эксплуатацию в ряде пермских семей и учреждений.1. ОЧИСТКА ВОЗДУХА ПОМЕЩЕНИЙ

181. АЭРОЗОН" может выпускаться в следующих модификациях, соответствующих трем видам назначения

182. АЭРОЗОНэкс -устанавливается на выходе вытяжной вентиляции в виде ее байпасного колена, причем в соответствии с конкретным расчетом устанавливается эжекционный разбавитель, чтобы в доступной зоне концентрация озона не превышала 10"4 гОз/м3, т е. ПДК.

183. Фото озонаторов, построенных на основе расчетов автора

184. МИКРОЗОН (0,2 - 0,5 г/ч); 2 - МИКРОЗОН - 6т (0,5-1 г/ч);

185. ГОРНЫЙ КЛЮЧ (1 - 2 г 03/ч)

186. АЭРОЗОН на экспериментальном стенде по очистке запыленного воздуха;

187. АЭРОЗОН-ПРОМ (0,1 гОз/м3; 4,5-Ю3 м3/ч);

188. Озонирующий блок АЭРОЗОН -ПРОМ;

189. АЭРОЗОН ( 0,05-0,1 г 03/м3; 240 м3/ч);8 АЭРОЗОН (вид сзади)гяшзазаа

190. ОЗОННАЯ СТАНЦИЯ МАЛЫХ ГОРОДОВ (Разрез)О1|сЧ01. О4