Объект исследования:
Управляемое детонационное горение и новые технологии на основе управляемого детонационного горения в промышленности .
В настоящей работе, под управляемым детонационным понимается следующее:
- Детонация в атмосферу от одного источника детонационного горения представляет собой взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, температура горения достигает 3000-3500 °С.
- Детонация в атмосферу нескольких источников с линейным распространением взрывных волн в одну точку сжатия формируют запредельные давления и температуры.
- При таких температурах в продуктах детонационного горения происходит разрыв прочной связи атомов углерода с атомами кислорода, т.е. термическое разложение СО2. (зелёная энергетика)
- При детонации химическая реакция окисления горючего протекает при более высоких значениях температуры и давления за сильной ударной волной, бегущей со сверхзвуковой скоростью.
- Мощность тепловыделения в детонационном фронте на несколько порядка выше дефлаграционного фронта (обычного горения).
- При прочих равных условиях детонационное сгорание горючей смеси позволяет получить максимальную полезную работу по сравнению с дефлаграционным горением, т.е. позволяет получить максимальный термодинамический КПД.
- Продукты детонации обладают огромной кинетической энергией.
- Теплопередача от продуктов детонации к теплоносителю существенно выше, чем при использовании обычного горения, ввиду огромной конвективной составляющей.
- Снижен расход топлива по сравнению с существующими горелками равной тепловой мощности, т.к. работают в импульсном режиме с частотой от 1 Гц до 1 кГц и выше.
В настоящей работе, под технологиями на основе управляемого детонационного горения понимается следующее:
- Термобарическое разложение (P,T).
- Пиролиз (T).
- Высокотемпературный синтез/разложение элементов.
- Термоядерный синтез.
- Генерация электричества.
- Сверхвысокие температуры.
- Сверхвысокие давления.
- Высоко энергетические потоки.
- Высоко энергетическое лазерное излучение.
- Мелко дисперсионные порошки микронного уровня.
- Диагностика толщины покрытия стального листа.
Цель работы:
- Провести анализ всех существующих источников детонационного горения.
- Предложить новые типы источников детонационного горения.
- Разработать универсальную классификацию всех возможных источников детонационного горения.
- Предложить технологические решения по использованию различных типов источников детонационного горения в различных технологических схемах промышленного производства.
Результат работ.
- Рассмотрены существующие типы источников детонационного горения.
- Предложены новые типы детонационных источников работы.
- Проведены практические работы с различными типами источников детонационного горения.
- Предложена рациональная классификации существующих и будущих детонационных источников энергии, которые только разрабатываются или даже ещё не придуманы. Особенностью предложенной рациональной классификации является то, что в ней заложены векторы возможного направления развития будущих идей реализаций детонационного горения.
- Предлагаются технологии применения различных типов детонационных источников энергии в промышленности на основе использования импульсного или квазиимпульсного / “непрерывного” распространения волн детонационного горения с частотами следования от 1 Гц до 10 кГц, со скоростями распространения 2000-3000 м/с и температурами горения во фронте 3000-3500 °С.
- Предлагается новый систематизированный технологический тренд — детонационные технологии для промышленности, как актуальные и востребованные направления развития детонационных технологий в энергетике для получения новых материалов, новых технологиях, экологии, диагностике и т.п.