В статье рассматриваются вопросы математического моделирования тепловых процессов в биогазовых установках с целью повышения равномерности распределения температурного поля в биореакторе. При анаэробном сбраживании навоза и других сельскохозяйственных отходов можно получить биогаз, который позволит обеспечить до 25% потребности малых сельхозпотребителей в энергоносителях и ценные биоорганические удобрения. Такая переработка отходов является наиболее эффективным эколого-ориентированным мероприятием, обеспечивающим его обеззараживание, снижение загрязнения почвы, водных ресурсов и атмосферы загрязняющими веществами и патогенной флорой. Переработка сельскохозяйственных отходов в биогазовых установках - сложная задача, которая в настоящее время еще не решена в полной мере. Анализ результатов исследований эффективности процесса перемешивания и нагрева в конструкции биогазовых установок, теоретических и экспериментальных исследований по утилизации отходов сельскохозяйственного производства с выработкой биогаза и биоудобрений показал, что существующие способы нагрева и перемешивания не обеспечивают равномерный нагрев сбраживаемой массы. В связи с этим разработана технологическая схема биогазовой установки для нужд малых фермерских хозяйств, обеспечивающей однородность температурного поля, состоящей из метантенка, газгольдера, перемешивающего и нагревательного устройства, вспомогательного оборудования и аппаратуры контроля и автоматики. Температурная однородность перемешиваемой среды достигается при совмещении теплообменника и перемешивающего устройства в один узел таким образом, что верхние и нижние лопасти смещены относительно друг друга под углом 25-35, а боковые лопасти расположены под углом 25-35 относительно горизонтальной плоскости биореактора. Проведѐнные исследования по математическому моделированию позволили определить экономичные режимы работы биогазовой установки.
Статья посвящена проблеме создания конструкционных полимерных композитов, обладающих высокими значениями эксплуатационных свойств. Наиболее перспективными для этих целей являются углепластики на основе фенилона, наполненные короткими углеродными волокнами. Наполнение фенилона твердыми волокнами повышает жесткость, сопротивляемость текучести, прочность, огнестойкость, вязкость разрушения, трибологическую износостойкость, снижает коэффициент теплового расширения и трения. Полимерные композиты на основе фенилона являются структурно сложными телами, состоящими из полимерной матрицы, наполнителя и межфазной области. Обнаружена зависимость структуры и свойств углепластиков от продолжительности смешения компонентов, причем эта зависимость имеет синергетический характер. Подобный характер структуры подразумевает взаимосвязь характера структуры с распределением, ориентацией и агрегацией углеродных волокон. Исследована зависимость управляющего параметра структуры углепластиков (фактора ориентации волокон) от продолжительности смещения компонентов во вращающемся электромагнитном поле для трех используемых длин неравновесных ферромагнитных частиц. Определена оптимальная длина ферромагнитных частиц, при которой возможна максимальная ориентация углеродных волокон в полимерной матрице. Показано, что фактор ориентации волокон определяет формирование структуры углепластиков только в определенных пределах, контролируемых молекулярными и структурными характеристиками полимерной матрицы. Использование вариации фрактальной размерности структуры углепластиков позволил рассчитать возможные изменения его механических свойств.
Статья посвящена актуальной проблеме создания высокопрочных конструкционных материалов, используемых в узлах и деталях сельскохозяйственных машин. Успешный путь решения этой проблемы связан с приданием высокой степени ориентации макромолекул. В качестве характеристики молекулярной ориентации использована степень молекулярной вытяжки. Для описания молекулярной ориентации в работе использована кластерная модель двух макромолекулярных каркасов: молекулярных захлестов и молекулярных зацеплений. Указаны важные особенности кластерной сетки зацеплений по сравнению с сеткой захлестов. Поставленная цель реализуется на примере более простой структуры аморфного состояния полимера - полиметилметакрилата из-за отсутствия в них кристалличности. Показано, что информацию о типе и характеристиках макромолекулярного каркаса, вовлекаемого в процессы ориентации, можно получить из результатов измерений двулучепреломления от степени вытяжки. Сравнение экспериментальных и теоретических зависимостей двулучепреломления от степени вытяжки аморфного полиметилметакрилата показало хорошее соответствие. Показано, что параметры кластерной сетки зацеплений, определенные независимым способом, позволяют достаточно точное описание экспериментальных данных по молекулярной ориентации полиметилметакрилата. Это, в свою очередь, подтверждает корректность структурной модели аморфного состояния полимеров.
В учебнике рассмотрены структура, строение и свойства металлических и неметаллических материалов, механические характеристики этих материалов и методы их оценки, термической и химико-термической обработки; изложены основы теории и технологии получения заготовок литьем, давлением, механической обработкой, сваркой и пайкой.
Учебник предназначен для студентов учреждений среднего технического образования, может быть использован инженерно-техническими работниками.
В учебнике приведены основные сведения о строении, физико-механических и технологических свойствах материалов. Изложены вопросы производства и термической обработки металлов и сплавов. Содержится информация о полимерных, композиционных и неметаллических материалах. Рассмотрены физико-химические свойства и эксплуатационные характеристики горюче-смазочных материалов и рабочих жидкостей.
Данное издание соответствует минимуму содержания предмета «Материаловедение» государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования для профессий, связанных с эксплуатацией, ремонтом и обслуживанием машин и механизмов, обработкой различных материалов.
Учебник предназначен для студентов технических колледжей и техникумов.
Пособие состоит из пяти частей. В первой части приведены вопросы-тесты по важнейшим областям материаловедения. Каждому разделу предшествуют сведения из соответствующей области. Тесты содержат по четыре альтернативных ответа. В конце каждого раздела приведены ответы к разделу.
Вторая часть пособия содержит справочные сведения по углеродистым и легированным конструкционным сталям, инструментальным сталям, цветным металлам и сплавам (марочные обозначения, химический состав, некоторые свойства, режимы термической обработки), неметаллическим материалам. Этот раздел можно использовать при решении задач первой части и как самостоятельное пособие для подбора материалов при выполнении курсовых и дипломных работ.
В третьей и четвертой частях приведены фрагменты, имитирующие эхо-распечатки обучающей и контролирующей программ ’’Диаграммы состояния” и “Упражнения по диаграмме железо-углерод”. Пятая часть содержит материалы по программе ’’Экзаменатор”.
Пособие предназначено для закрепления теоретических знаний, полученных студентами на занятиях по материаловедению, путем решения задач, а также может быть использовано при выборе материалов для конкретных деталей.
Изложены закономерности и формирования структуры кристаллических материалов в процессе кристаллизации из жидкого состояния, а также пластического деформирования и термической обработки. Показано влияние структуры на физико-механические свойства материалов и их зависимость от условий работы. Обоснована возможность применения различных технологических способов обработки для обеспечения требуемых свойств.
В книге описан и проанализирован имеющийся теоретический и экспериментальный материал по растворимости и кристаллизации малорастворимых галогенидов металлов в различных растворителях на примере твердых растворов AgHal и TlHal. Представлены термодинамические исследования систем галогенидов серебра и одновалентного таллия, в том числе новых диаграмм AgBr – TlI и AgBr – (TlBr0,46I0,54), методами рентгенофазового и дифференциально-термического анализа.
Описан разработанный авторами способ выращивания кристаллов стехиометрического состава на основе твердых растворов галогенидов металлов, а также результаты варьирования состава и легирующих элементов, которое позволило получить широкую гамму объемных кристаллов с различными физическими и оптическими свойствами, предназначенных для работы в спектральном диапазоне от 0,4 до 45,0 мкм.
Книга предназначена для студентов, аспирантов и инженеров-технологов.
If the crystal is in dynamic equilibrium with its parent phase the free energy is at a minimum and no growth will occur. For growth to occur this equilibrium must be disturbed by a change of the correct sign, in temperature, pressure, chemical potential (e. g. saturation), electrochemical potential (e. g. electrolysis), or strain (solid state growth). The system may then release energy to its surroundings to compensate for the decrease in entropy occasioned by the ordering of atoms in the crystal and the evolution of heat of crystallization. In a well-designed growth process just one of these parameters is held minimally away from its equilibrium value to provide a driving force for growth.
