ИНСТИТУТ ИМПУЛЬСНЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ
НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ

 
ПОИСК ПО САЙТУ
  О НАС  ТЕХНОЛОГИИ   ИССЛЕДОВАНИЯ   НОВОЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ   НОВОСТИ 
   
WWW.IIPT.COM.UA

Основные научные достижения ученых института

Експериментально досліджено динамічне пружньо-пластичне деформування алюмінієвих сплавів в умовах, наближених до постійної швидкості деформування в інтервалі від 500 до 5000 с-1. Визначено залежності динамічних характеристик стискання від швидкості деформування та кількості циклів навантаження. Досягнуто збільшення межі плинності сплаву АМг на 25% порівняно зі статичними умовами навантаження. Розроблено математичну модель динамічного деформування просторових тіл в умовах багатовісного навантаження з урахуванням релаксації дотичних напружень за допомогою реологічних співвідношень, параметри яких визначено за результатами експериментальних досліджень.
(І.С.Швець, В.М.Косенков, М.В.Старков, Г.В.Волков, Д.Р.Аврамець)

Визначено оптимальне співвідношення силових параметрів деформування зразків конструкційних маловуглецевих низьколегованих сталей в умовах комбінованого впливу гідростатичного та електрогідроімпульсного навантаження. При цьому досягнуто зменшення ступеню нерівномірності деформації по поверхні заготовки до 8% проти гідростатичного деформування (12%) або електрогідроімпульсного (15%), а також збільшення граничного ступеню деформації на 10%.
(Д.Р. Аврамець)

Виявлено залежності фазового складу нановуглецевих матеріалів, отриманих електровибуховим методом, від введеної питомої енергії, швидкості зростання і густини струму, а також від середовища загартування. Так, використання етанолу в процесі електровибухової обробки графіту дозволяє отримувати фулерени, нанотрубки та нановолокна; толуолу - нанотрубки та вищі фулерени; гексану - алмазоподібні частинки, нанотрубки та луски графіту. Із збільшенням введеної в провідник питомої енергії структурний стан утворених нановуглецевих матеріалів змінюється від аморфного до кристалічного, а насипна густина порошків збільшується від 0,3*103 до 2,6*103 кг/м3. Встановлено, що електророзрядна обробка органічних рідин з питомою енергією від 0,1 до 10 МДж/л дозволяє отримувати нановуглецеві матеріали, в яких тип ближнього порядку визначається ступенем гібридизації атомів вуглецю в вихідній рідині. Якщо джерело вуглецю має sp2-гібридизацію то утворюється вуглецевоподібний тип аморфного вуглецю, а якщо sp3-гібридизацію – алмазоподібний тип.
(Н.І.Кускова, С.О.Хайнацький)

Розвинено електророзрядні методи синтезу та запропоновано нові ефективні фізико-технічні і хімічні методи збагачення перспективних вуглецевих наноматеріалів, до складу яких входять наноалмази, фулерени, аморфний вуглець і різні металеві наноструктури. Визначено трибологічні властивості отриманих вуглецевих наноматеріалів. Встановлено, що аморфний вуглець є ефективною антифрикційною та протизносною присадкою до найбільш поширених автомобільних та трансмісійних мастил.
(Н.І.Кускова, С.О.Хайнацький)

Встановлено, що штучне підвищення тиску до 2*105 Па та насичення багатофазних багатопараметричних діелектричних систем електрично міцним азотом або елегазом забезпечує в умовах роботи при 100 Сo підвищення до 20% електричної міцності діелектричної системи «твердий багатошаровий діелектрик – просочуюча рідина». Ці дослідження дозволили розробити та виготовити макет високовольтного імпульсного конденсатора для заглибних пристроїв ИКП-35-2,5, виконаний на основі плівкового поліпропиленового – поліетилентерефталатного діелектрика, просоченого рідиною ПМС-20, яка попередньо була насичена елегазом під тиском 2*105 Па. Конденсатор розраховано на номінальну напругу 35 кВ, номінальну ємність 2,5 мкФ та енергію накопичення 1,53 кДж, що в 1,5 рази більше, ніж у конденсатора-попередника. Конденсатор пройшов ресурсні випробування.
(Л.І.Онищенко, В.І.Гунько)

Уточнена, оптимізована та втілена в макетний зразок синтезована адаптивна система керування імпульсними високовольтними електротехнічними комплексами на основі використання нечіткої інверсної моделі об’єкту керування. Система дає можливість в умовах невизначеності забезпечувати потрібні режими електрогідроімпульсної обробки об’єктів складної форми при зміні технологічних параметрів та параметрів зовнішнього середовища. Розробку втілено на прикладі синтезованої системи керування зарядним пристроєм генератора імпульсних струмів (ГІС), що дозволяє здійснювати плавне регулювання потужності в діапазоні від 1,5 до 10 кВт та забезпечує підвищення стабільності, ефективності і надійності роботи високовольтних електротехнічних комплексів різного технологічного призначення.
(А.М.Голобородько, Л.Є. Овчиннікова, Н.С.Назарова)

Розроблено математичну модель розрахунку дотичних напружень, що виникають при електричному розряді в рідині та визначено параметри роботи технологічного обладнання, необхідні для порушення суцільності поверхневого шару в’язких відкладень та очищення призабійної зони зарядного пристрою, заснованого на багатоступеневому принципі перетворення енергії, для підвищення його потужності в 5 разів порівняно з аналогом. На основі розрахунку електричного поля та електродинамічних навантажень у плівковому конденсаторі створено зразки імпульсного конденсатора (з підвищеною в 3 рази питомою енергією порівняно з існуючими аналогами) та закритої електродної системи, що дозволяє підвищити ККД занурювального комплексу в 2 рази.
(Ю.І.Курашко, С.Г.Поклонов, О.В.Хвощан, І.Ю.Гребенніков)

Розроблено та випробувано макетний зразок генератора високовольтних імпульсів мікросекундного діапазону оригінальної конструкції з параметрами, що змінюються: фронт позитивної напівхвилі до 100 нс, пікова напруга до 150 кВ та частота надходження імпульсів до 10 кГц. Використання такого генератора передбачається в технологічних системах електрофільтрації та озонування промислових газів. При проведенні випробувань макетного зразка при швидкості газового потоку до 20 м/с отримано об’єм стримерної корони близько 10 л, що суттєво перевищує відомі результати, та одночасно отримано максимальну ступінь озонування. Розроблено рекомендації щодо створення промислового зразка джерела живлення електрофільтрів.
(Л.З.Богуславський, А.М.Голобородько)

Визначено основні фізичні процеси, які забезпечують зварювання різнорідних металів у твердому стані з використанням імпульсів струму. Досліджено зміни поверхневого рельєфу пластин з різнорідних металів, що зварюються, від параметрів деформування (тиску, густини струму, питомої енергії обробки) та при різних схемах навантаження пластин імпульсами струму. Визначено амплітудно-часові характеристики імпульсів струму, які необхідні для утворення достатнього фізичного контакту, що забезпечує утворення зварного з’єднання на площі не менш як 70% від контактної поверхні.
(О.І.Вовченко, Л.Ю.Демиденко)

Визначено електричні та спектральні характеристики імпульсу розрядного струму, що протікає в трьох фазових станах алюмінієвого сплаву,: рідкому, рідко-твердому і твердому. Виявлено частотний діапазон, в якому знаходиться максимум спектральної густини імпульсу сили струму. Встановлено, що при охолодженні та кристалізації розплаву максимум спектральної густини переміщується в область більш низьких частот та змінюється реактивна складова опору. Ці результати дозволили запропонувати метод діагностики фазового стану сплаву поряд з методом термографування. Знайдено ефективні схеми електродних систем високовольтної електроімпульсної обробки (ВЕО) розплаву. Для сплаву АК9 досягнуто підвищення густини литого металу, знижено вміст газових пор, суттєво здрібнено структуру, межа міцності підвищена зі 170 до 190 МПа, а відносне подовження з 2 до 5%. Встановлено, що з ростом потужності імпульсного впливу на твердіючий розплав здрібнюється і змінюється дендритна лита структура, з 2 до 5% підвищується відносне подовження сплавів АК7 і АК7ч, значно зменшуються прояви транскристалізації в зливках алюмінію технічної чистоти.
(В.М.Цуркін, А.В.Сінчук, А.В.Іванов)

Виявлено залежності поверхневих явищ (адсорбції, енергетичних характеристик змочування, миючої дії) і структури колоїдних систем на основі ПАР від закону введення енергії в високовольтний канал розряду, що здійснюється в ПАР. Встановлено зв’язки між напруженістю імпульсного електричного поля, тривалістю розрядного імпульсу, питомою енергією та змінами поверхневої енергії і структури розчинів, викликаними активацією молекул незв’язаної води і утворенням активних комплексів з ПАР, що призводить до зниження енергії Гіббса, збільшення коефіцієнта розтікання до 85% і відносної роботи адгезії до 5% при підсиленні миючої дії до 80%. Найбільш суттєва позитивна зміна реологічних характеристик (напруги зсуву та динамічної в’язкості) при збільшенні тривалості розрядного імпульсу відбувається в нафті з добавкою активованого розрядом аніоноактивного сульфанолу. При добавці до нафти катіоноактивного катапіну під час електророзрядної обробки навпаки відбувається структурування розчину та збільшення поверхневої енергії.
(О.М.Сизоненко, Е.І.Тафтай, Р.І.Мала)

Запропоновано електророзрядний метод приготування водно-вугільного палива на базі бурого вугілля, який передбачає здрібнення твердої фази до потрібного фракційного складу та формування оптимального співвідношення складових водно-вугільної суміші. Розроблено та перевірено на експериментальному стенді електророзрядний технологічний процес дезінтеграції бурого вугілля до фракцій менше 50 мкм, що використовується для приготування водно-вугільного палива. Доведено, що запропонований спосіб здрібнення бурого вугілля відрізняється від відомих майже втричі меншими питомими енерговитратами. Розроблено та виготовлено для цього спеціальне устаткування. Експериментально доведено, що отримане паливо має значно меншу вартість гігокалорії тепла, аніж газ, мазут або кам’яне вугілля та потрібну для застосування стійкість суспензії. При цьому досягається демінералізація бурого вугілля, що на порядок зменшує викиди пилу і сажі та в 4-6 разів шкідливих сполук сірки та азоту.
(А.Р.Різун, Ю.В.Голень)

© 2001-2006 Institute of pulse processes and technologies at NAS of Ukraine