6.2. Измерение энерговклада электронного пучка в газ.
Для измерения энерговклада необходимо произвести следующие действия.
Заполнить плазмохимический реактор аргоном до давления 1 атм.
Подключить датчик давления SDETк осциллографу.
Закрыть двери в высоковольтном зале и в пультовой комнате.
Зарядить емкости в генераторе импульсного напряжения ускорителя..
Запустить ускоритель электронов, сделать требуемое количество импульсов.
Записать осциллограммы с быстродействующего датчика давления на USB.
Обработать осциллограммы по программе Qrigin7.5.
Рассчитать энерговклад по соотношениям, приведенным в разделе 3.2.
6.3. Исследование периода индукции окисления водорода.
Цель настоящего раздела состоит в том, чтобы получить экспериметальные зависимости периода индукции от исходного давления кислород-водородной смеси.
Следует выполнить:
Заполнить плазмохимический реактор смесью 2H2+O2до 3 кПа.
Подключить пьезодатчик, емкостной делитель и пояс Роговского к осциллографу.
Закрыть двери в высоковольтном зале и в пультовой комнате.
Зарядить емкости в генераторе импульсного напряжения ускорителя..
Запустить ускоритель электронов, сделать требуемое количество импульсов.
Записать осциллограммы с пьезодатчика на USB.
Повторить пункты 1-6 пять раз с повышением исходного давления смеси 2H2+O2с шагом 10 кПа.
Обработать осциллограммы по программе Qrigin7.5.
6.4. Компьютерное моделирование окисления водорода по программе reactor.
Следует выполнить моделирование окисления водорода согласно п. 4.
6.5. Оформить отчет по работе.
Отчет должен быть выполнен на компьютере и представлен в напечатанном виде и в формате Word. Он должен содержать следующие разделы.
Расчет полной энергии пучка и энергии, поглощенной в газе.
Скачок давления в реакторе после инжекции импульсного электронного пучка, наполненном смесью 2H2+O2при разных исходных давлениях смеси
Зависимость периода индукции от исходного давления смеси газов.
Данные моделирования окисления водорода.
Обсуждение результатов и сопоставление с теорией.
Контрольные вопросы
Что такое цепная химическая реакция?
Что понимают под периодом индукции?
Что такое температурный предел воспламенения?
Какие вредные и опасные производственные факторы присутствуют при проведении работ на импульсном электронном ускорителе ТЭУ – 500?
Какие параметры необходимо контролировать в плазмохимическом реакторе для экспериментального определения энерговклада электронного пучка в газ?
Цитируемая и рекомендуемая литература
Кондратьев В. Н., Никитин Е. Е. Химические процессы в газах. – М.: Наука, 1981. – 264 с.
Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы. – М.: Наука, 1984. – 416 с.
Семенов Н.Н., Шилов А.Е. О роли возбужденных частиц в разветвленных цепных реакциях // Кинетика и катализ. – 1965. – Т. 4, вып.1. – С. 3–16.
Налбандян А.Б., Воеводский В.В. Механизм окисления и горения водорода. – М.: Изд-во АН СССР, 1949. – 179 с.
Старик А.М., Титова Н.С. О кинетических механизмах инициирования горения водородно-кислородных смесей при возбуждении электронных степеней свободы молекулярного кислорода лазерным излучением // Журнал технической физики. – 2003. – Т. 73, вып. 3. – С. 59-68.
Стариковский А.Ю. Инициирование воспламенения при воздействии на газ импульсного сильноточного разряда // Физика горения и взрыва. – 2003. – Т.39, №6. – С. 12-19.
Герасимов Г.Я. Воспламенение водородно-воздушной смеси под действием ионизирующего излучения // Химия высоких энергий. – 2002. – Т. 36, № 6. – С. 408–412.
Селезенев А.А., Алейников А.Ю., Ярошенко В.В. Влияние радиолиза на смещение пределов воспламенения водород-кислородной газовой смеси. // Химическая физика. – 1999. – Т. 18, № 5. – С. 65-71.
Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. – М.: Мир, 1968. — 592 с.
Пушкарев А.И., Новоселов Ю.Н., Ремнев Г.Е. Цепные процессы в низкотемпературной плазме.- Новосибирск: Наука, 2006.-226 с.
Сазонов Роман Владимирович
Пономарев Денис Владимирович
Плазмохимическое окисление водорода
Методические указания к лабораторным занятиям
Научный редактор,
доктор физико-математических наук,
профессор В.В. Лопатин
Подписано к печати
Формат 60×84/16. Бумага офсетная.
Печать
RISO. Усл. печ. л.
. У.-изд. п. л. .
Тираж экз. Заказ № . Цена свободная.
Издательство ТПУ. 634034, Томск, пр. Ленина, 30.