Логин:
Пароль:

Работа №1493
Название работы
Создание и переработка высокоэнергетических наполненных полимерных композиций
Автор работы
Шрагер Геннадий Рафаилович
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-08-04 2011-08-31
Аннотация
Цель работы: Создание перспективных высокоэнергетических наполненных полимерных композиций (ВНПК) и разработка пакета прикладных программ для моделирования способов их переработка. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: Новые композиции ВНПК; экспериментальные результаты, описывающих их физико-химические свойства, новая физико-математическая модель горения рассматриваемых классов ВНПК, физико-математические модели гидродинамических процессов, реализуемых в технологии переработки композиций ВЭМ методами свободного литья и литья под давлением. Численные методы решения задач динамики реологически сложных сред со свободными границами. Критериальные зависимости для основных характеристик течений реализуемых при перемешивании полимерных композиций, транспорте, сливе и заполнении пресс-форм различной конфигурации в широком диапазоне изменения определяющих параметров. Пакет прикладных программ для прогнозируемой организации переработки полимерных композиций методами свободного литья и литья под давлением и конструирования элементов технологической оснастки. АКТУАЛЬНОСТЬ: Результаты исследований по предлагаемому проекту внесут существенный вклад в классическую теорию горения гетерогенных конденсированных систем. Введение наночастиц в состав ВЭМ существенно модифицирует как структуру фронта горения, так и основные характеристики процессов темпломассообмена, химической кинетики, газодинамики волны горения. Комплексное исследование этих процессов для нового класса высокоэнергетических наполненных полимерных композиций позволит уточнить и расширить область применения существующих моделей горения конденсированных систем.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования являются высокоэнергетические наполненные полимерные композиции (ВНПК), использующиеся в качестве источников энергии в твердотопливных двигательных установках и газогенераторах различного назначения, и гидродинамические процессы в технологии переработки ВНПК. Цель работы – разработка компонентного состава, методов переработки, исследование характеристик зажигания и горения нового класса ВНПК, обеспечивающих высокие энергетические, экологические и баллистические характеристики. Методология проведения работы включает проведение комплексных экспериментальных и теоретических исследований процессов, связанных с переработкой, получением, зажиганием и горением ВНПК. На основе аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, а также анализа результатов термодинамических расчетов, выбраны базовые композиции ВНПК, включающие бесхлорные окислители, нанопорошок алюминия, активные горючие-связующие и каталитические добавки. Разработан детальный план проведения теоретических и экспериментальных исследований, обеспечивающих выполнение задач проекта. Получены экспериментальные данные по дисперсному и химическому составу, а также основным физико-химическим характеристикам отдельных компонентов базовых композиций ВНПК. С использованием классических методов термического анализа экспериментально определены особенности и основные характеристики высокотемпературного термического разложения отдельных компонентов перспективных базовых композиций ВНПК. На основе полных уравнений динамики реологически сложных сред сформулированы математические модели гидродинамических процессов, реализуемых в технологии переработки полимерных композиций методами свободного литья и литья под давлением. С целью повышения достоверности измерения характеристик зажигания образцов ВНПК проведены исследования динамики температурного поля в процессе зажигания методом тепловизионной съемки. Разработаны модифицированные методы спектральной прозрачности и малоуглового рассеяния для лазерной диагностики дисперсности конденсированных продуктов сгорания ВНПК с полимодальным распределением частиц по размерам. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (стр.203-218)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201050420 Дата регистрации ИК: 2010-01-21
Промежуточный реферат №2
Объектом исследования являются высокоэнергетические наполненные полимерные композиции (ВНПК) и гидродинамические процессы в технологии переработки ВНПК. Цель работы – разработка компонентного состава, методов переработки, исследование характеристик зажигания и горения нового класса ВНПК, обеспечивающих высокие экологические и баллистические характеристики. Методология проведения работы включает проведение комплексных экспериментальных и теоретических исследований процессов, связанных с переработкой, получением, термическим разложением, зажиганием и горением ВНПК, образованием и характеристиками конденсированных продуктов сгорания. Разработаны методы измерения характеристик воспламенения при различных условиях зажигания, стационарного и нестационарного горения образцов ВНПК, а также методы анализа характеристик конденсированной фазы продуктов сгорания. На основе проведенных экспериментов сформулирована физико-математическая модель процесса горения нового класса ВНПК. Разработаны численные методы для решения задач динамики реологически сложной жидкости со свободной поверхностью. Методы исследования и полученные результаты соответствуют мировому уровню, результаты в значительной части являются новыми. Сформулированы разработанные на основе проведенных исследований рекомендации по возможности использования результатов НИР в реальном секторе экономики и при создании научно-образовательных курсов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056956 Дата регистрации ИК: 2010-10-27
Заключительный реферат
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 3 этапу Государственного контракта № П474 \"Создание и переработка высокоэнергетических наполненных полимерных композиций\" (шифр \"НК-48П\") от 04 августа 2009 по направлению \"Создание и обработка полимеров и эластомеров\". Цель работы - Разработка компонентного состава, методов переработки, исследование характеристик зажигания и горения нового класса ВНПК, обеспечивающих высокие экологические и баллистические характеристики. Методология проведения работы включает проведение комплексных экспериментальных и теоретических исследований процессов, связанных с переработкой, получением, термическим разложением, зажиганием и горением ВНПК, образованием и характеристиками продуктов сгорания. Метрологическое обеспечение НИР: Tristar–3000, Mastersizer–2000, Netzsh STA 409 PC Luxx, Citius–C100–Centurio, Shimadzu XRD–6000, Т-Платформа. Получены основные зависимости динамики горения частиц алюминия и скорости горения рассматриваемых составов ВНПК. Сформулирована математическая модель, разработан алгоритм расчета и создана программа его реализации на ЭВМ для исследования транспорта полимерной композиции по массопроводу. Выполнено обобщение и проведена оценка результатов исследований процессов зажигания, горения и переработки высокоэнергетических наполненных полимерных композиций. Сформулированы рекомендации по возможности использования результатов НИР в реальном секторе экономики. Методы исследования и полученные результаты соответствуют мировому уровню, результаты в значительной части являются новыми.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201159952 Дата регистрации ИК: 2011-08-08
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук», Конкурс НК-48П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Создание и обработка полимеров и эластомеров» в рамках мероприятия 1.2.1 Программы», ГК П474 от 04.08.2009 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
61.13.15 ( ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Процессы и аппараты химической технологии. Гидродинамические процессы. )
61.13.17 ( ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Процессы и аппараты химической технологии. Термокинетические процессы. )
61.61.29 ( ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Технология пластмасс. Усиленные пластмассы, композиционные и наполненные материалы. )
61.74.31 ( ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Технология вспомогательных материалов. Наполнители и добавки общего и специального назначения. )
29.03.77 ( ФИЗИКА. Общие проблемы физического эксперимента. Моделирование физических явлений и методы решения физических задач с примене-нием ЭВМ. )
31.18.27 ( ХИМИЯ. . . )
662.215:532.54; 497169 П474
Ключевые слова
высокоэнергетические наполненные полимерные композиции, компонентный состав, технология переработки, математическое моделирование, воспламенение, гидродинамические процессы
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99