Автореферати та дисертації кафедри хімії і хімічної технології

Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/31835

Browse

Browsing Автореферати та дисертації кафедри хімії і хімічної технології by Title

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 4 of 4
  • Thumbnail Image
    Item
    Газодинамічні закономірності процесів раптової розгерметизації відсіків літального апарата.
    (Національний авіаційний університет, 2018) Доник, Василь Дмитрович
    The Thesis presents the results of numerical and experimental researches of gas-dynamic regularities for processes during aircraft compartment sudden depressurization. The hypothesis about definition of functional dependency between parameters of polytrophic process with constant polytrophic exponent ratio to define the gas-dynamic processes and gas pulsation in the compartment, for gas flow without flow ratio and for fulfilment of quasi-stationary condition were suggested in the present work. The hypothesis were proven and justified by the results of numerical and experimental researches conducted at the test rigs, on-ground and in-flight conditions on the models and actual full-scale compartments. For the first time were summarized and developed the research major stages for gas-dynamic and aeroacoustic processes in the compartments. For the first time the test rigs were developed to research: the gas-dynamic and aeroacoustic processes of gas outflow from the compartment, the gas flow in the gap and gas flow load impacted on the shield. Basing on the results of the theoretical, computation-and-experimental and test rig researches performed on the models and aircraft full-scale compartments the following has been backgrounded and proposed: the method of aircraft cabin air parameters definition during compartment depressurization, the conceptual principles of functional dependency definition for gas-dynamic process parameters at compartment sudden depressurization, the method of functional dependency definition for gas-dynamic process parameters in the compartment with taking into account the model by an a priori information, engineering procedure of compartments gas-dynamic calculations at aircraft compartment sudden depressurization. For the first time were defined the regularities of gas-dynamic and aero-acoustic processes inside the compartment during its sudden depressurisation into the mating compartment and into unlimited volume, during gas outflow via various holes like “round hole”, “lacerated hole”, “slot” and hole based on “plug” effect. For the first time were defined the functional dependencies for parameters of polytrophic process with constant polytrophic exponent ratio for stagnated flow parameters in the compartment during gas outflow with taking into account the gas pulsation. The equations and partial solutions were obtained for gas flow load impacted on the shield with alternating force and for gas outflow via the variable area hole. The researches were conducted and compartment parameters dependencies were defined for gas outflow from “big” compartment with taking into account an elastic properties of compartment, basing on variable mass body, with gas (energy) input (output), for multiple volume cabin, for definition of gas flow and gas pulsation spreading velocity, for gas constant pressure support criteria and constant temperature support criteria, gas damaging impact during pneumatic tyre burst in the aircraft wheel bay. To define a leakage from pressurized cabin the numerical method based on the experimental data obtained during the tests of aircraft actual compartment was developed for the first time. Basing on aircraft in-flight check of cabin hermeticity the functional dependencies were defined for parameters of gas-dynamic processes in the compartment at air parameters polytrophic variation in the cabin with constant polytrophic exponent ratio. For the first time the statistics analysis were made for actual pressurized cabins leakages, and also their equitations were obtained depending on cabin volume, cabin layout and aircraft operation conditions. Basing on the test rig and flight test research results the effective procedures and means to reduce the gas pulsation in the heat exchanger cooling line of bleed air system at the aircraft engine pylon and in the input to outflow valve of aircraft cabin pressure control system were developed. Basing on the obtained scientific and practical results, for the first time the airplanes were certified upon requirements for compartment sudden depressurization and pneumatic tyre burst in the wheel bay in accordance with АП-25, FAR-25 and CS-25 aviation regulations.
  • Thumbnail Image
    Item
    Газодинамічні закономірності процесів раптової розгерметизації відсіків літального апарата.
    (Национальный авиационный университет, 2018) Доник, Василь Дмитрович
    В диссертации представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований газодинамических закономерностей процессов внезапной разгерметизации отсеков летательного аппарата (ЛА). В работе выдвинуты гипотезы об установлении функциональной зависимости между параметрами политропного процесса с постоянным показателем политропы для определения газодинамических процессов и пульсаций газа в отсеке, расхода газа без коэффициента расхода, о выполнении условия квазистационарности. Гипотезы доказаны и подтверждены результатами численных и экспериментальных исследований в стендовых, наземных, летных условиях на моделях и натурных отсеках. Впервые обобщены и разработаны основные этапы проведения исследований газодинамических и аэроакустических процессов в отсеках. Разработаны стенды для исследования газодинамических и аэроакустических процессов истечения газа из отсека, течения газа в зазоре и силового воздействия газа на экран. По результатам проведенных теоретических, расчетно-экспериментальных, стендовых исследований на моделях и натурных отсеках ЛА впервые обоснованы и предложены: метод определения параметров воздуха в кабине ЛА при разгерметизации отсека, основные положения установления функциональной зависимости между параметрами процесса внезапной разгерметизации отсека, метод установления функциональной зависимости между параметрами газодинамического процесса в отсеке с учетом модели по априорной информации, методика проведения газодинамических расчетов отсеков при внезапной разгерметизации отсеков ЛА. Впервые установлены закономерности газодинамических, аэроакустических процессов в отсеке при его внезапной разгерметизации внутрь смежного отсека и в неограниченный объем, и истечении газа через круглое и «рваное» отверстия, щель, отверстие, которое образовано по эффекту «пробка». Впервые установлены функциональные зависимости между параметрами политропного процесса с постоянным показателем политропы по параметрам заторможенного потока в отсеке с учетом пульсаций газа. Получены уравнения и частные решения силового воздействия газа на экран при знакопеременной силе, при истечении газа через отверстие переменной площади. Проведены исследования и установлены закономерности процессов в отсеке при истечении газа из «большого» отсека, с учетом упругих свойств отсека, на основе тела переменной массы, при подводе(отводе) газа(энергии), для многообъемной кабины, для определения расхода газа, скорости распространения пульсаций газа, критериев поддержания постоянного давления и температуры газа, повреждающего воздействия газа при взрыве пневматика в нише шасси ЛА. Впервые разработан численный метод определения утечки из герметической кабины по экспериментальным данным, полученным при испытаниях натурного фюзеляжа ЛА. На основании проведенной проверки герметичности кабины в полете установлены функциональные зависимости между параметрами газодинамических процессов в отсеке при изменении параметров воздуха по политропе с постоянным показателем политропы. Впервые проведен статистический анализ утечки реальных герметических кабин и получены их уравнения в зависимости от объема, компоновки кабины и условий эксплуатации ЛА. В результате проведенных стендовых и летных исследований разработаны эффективные способы и средства по уменьшению пульсаций газа в продувочной магистрали теплообменника системы подготовки воздуха в пилоне двигателя ЛА и на входе в выпускной клапан системы автоматического регулирования давления. На основании полученных научно-прикладных результатов впервые были сертифицированы самолеты по внезапной разгерметизации отсеков и взрыве пневматика в нише шасси в соответствии с требованиями АП-25, FAR-25, CS-25.
  • No Thumbnail Available
    Item
    ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНІ СИСТЕМИ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ВИПАРОВУВАННЯ ВУГЛЕВОДНЕВИХ РІДИН.
    (Дисертацією є рукопис., 2016) Спаська, Олена Анатоліївна
    У дисертаційній роботі дано нове вирішення науково-технічної задачі, що полягає у створенні надлегких поверхнево-активних композиційних систем, і регулюванні їх властивостей для мінімізації випаровування низькокип’ячих вуглеводнів і рідких палив. 1. Вперше синтезовано високоефективні стабільні аеровані гідрофільні фтортензидовмісні композиції та надлегкі мікродисперні системи з використанням газонаповнених скляних, алюмосилікатних і полімерних мікрокульок. 2. Дослідженням стійкості і газопроникності розроблених ПАС у поєднанні з хроматографічним аналізом та ІЧ-спектроскопією доведено, що ізолююча здатність покриття підвищується зі збільшенням ГЛБ системи через хімічну взаємодію СООН-групи фтортензиду і гідроксигруп твіну-80 з наступним зв’язуванням їх полімерною матрицею полівінілового спирту у зв’язнодисперсну ліофобну систему. 3. Встановлено, що задовільна плавучість покриття досягається 20-30 кратним аеруванням розчинів ПАР та їх синергетичних сумішей повітрям, чи уведенням до їх складу газонаповнених мікрокульок. 4. Вперше виявлено, що самі газонаповнені мікрокульки, завдяки низькій густині (200-410 кг/м3), забезпечують плавучість, але не захищають, а підвищують швидкість випаровування індивідуальних вуглеводнів. Доведено, що це обумовлено тепловим рухом і обертанням мікрокульок в адсорбційному шарі. 5. Вперше встановлено, що покриття поверхні нафтопродуктів (бензин, дизпаливо) газонаповненими скляними мікрокульками, внаслідок сорбції оксигенатів, як і попереднє апретування мікрокульок амінопропілтриетокси-силаном, заторможує їх як поступальний рух, так і обертання, завдяки чому зменшує випаровування вуглеводневих рідин. 6. Доведено, що розроблені полегшені мікродисперсії мають низьку густину і теплопровідність, добру пластичність та підвищену адгезію до стінок сталевих ємностей, і одночасно слугують як пасивною теплоізоляцією, так і покриттям, що мінімізує випаровування вуглеводнів і їх технічних сумішей в межах 99,0–99,6% в діапазоні температур до 40 оС. 7. Проведено апробацію функціональних характеристик ПАС, новизна яких захищена двома патентами України, на ДП «Антонов». Показана перспективність використання розроблених систем при зберіганні рідких вуглеводневих палив.
  • No Thumbnail Available
    Item
    ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНІ СИСТЕМИ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ВИПАРОВУВАННЯ ВУГЛЕВОДНЕВИХ РІДИН. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук.
    (На правах рукопису. Національний авіаційний університет, Київ., 2016) Спаська, Олена Анатоліївна
    Дисертаційна робота присвячена створенню поверхнево-активних систем як ефективних захисних покриттів для зменшення випаровування вуглеводневих рідин, підвищення безпеки їх зберігання та захисту навколишнього середовища. Після проведення науково-обгрунтованого експериментального вибору компонентів серед різних класів поверхнево-активних речовин (ПАР), що є бар`єрними для рідких вуглеводнів, встановлено зв`язок між їх молекулярною структурою та ізолюючою здатністю. При конструюванні композицій ПАС виходи-ли з поверхневої активності ПАР, розчинності у воді та здатності до зв`язування води і утворення водневих зв`язків між компонентами. Хімічна взаємодія між компонентами, є головною умовою стабільності покриття, при їх змішуванні та утворення композиції, що не руйнується алканами. За рахунок естерного зв'язку, що утворюється за карбоксильною групою 2-(N-етилперфтороктансульфамід)ацетату з гідроксильними групами моноолеату сорбітану поліетиленгліколю, з наступним зв’язуванням їх полімерною матрицею полівінілового спирту у зв’язнодисперсну ліофобну систему, збільшується гідрофільно-ліпофільний баланс утворених молекул, підвищується стабільність та стійкість створених систем як захисних покриттів вуглеводневих рідин. Включення газонаповнених мікрокульок до ПАС забезпечує плавучість, високу механічну міцність і пожежобезпечність покриття, а в поєднанні з полімерною матрицею полівінілового спирту зменшує випаровування індивідуальних вуглеводневих рідин та їх сумішей до 99,6%. З використанням газонаповнених скляних, алюмосилікатних і полімерних мікрокульок, з відновлювальної рослинної сировини (олеодіну, фосфатидіну) й ФПАР, полівінілового спирту, води і вуглеводнів розроблено покриття, які можуть одночасно бути як пасивною теплоізоляцією, так і мінімізувати випаровування нафтопродуктів при їх зберіганні та запобігати випаровуванню вуглеводневих рідин на 98,0-99,6%. Створені інвертні мікродисперсії мають низьку густину і теплопровідність, пластичність і задовільну адгезію до стінок сталевих ємностей. Ключові слова: випаровування, вуглеводневі рідини, нафтопродукти, поверхнево-активні речовини, поверхнево-активні системи, захисні покриття, аеровані, полегшені мікродисперсії, газонаповнені мікрокульки.