Миссия ОКБ «Кванттор» — сделать недорогие и стабильные источники энергии доступными и экологически чистыми
Наши исследования посвящены физическим и химическим основам процесса горения газов. О горении газов известно с древнейших времен. В настоящее время предметом интенсивных исследований во всем мире являются вопросы, касающиеся механизма ускорения фронта горения, условий инициирования и существования детонации. И, при этом, адекватной теории горения газов до сих пор не существует. Нет даже достоверной компьютерной модели процесса горения, т.к. процесс горения сопровождается аномальными, однозначно необъяснимыми наукой, явлениями.
Результаты наших исследований, проведенных в русле мировых исследований, позволяют однозначно понимать процессы горения, служат базой для создания безопасных, экологически чистых и эффективных технологий, связанных с использованием горючих газов.
К вопросу о процессе прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в кинетическую энергию продуктов окисления указанного топлива
Практика – критерий истины: пока какое-то положение, высказанное в виде теории, концепции, простого умозаключения, не будет проверено на опыте, не претворится на практике, оно останется всего лишь гипотезой (предположением).Отправной точкой исследований прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в кинетическую энергию продуктов окисления стало научное открытие (диплом № 111 от 5 ноября 1957 года, авторы К. И. Щёлкин, Я.К. Трошин и др. "Явление неустойчивости детонационной волны в газах"). Согласно открытию, «турбулентная диффузия в газе является определяющей при переходе горения во взрыв и, далее, в детонацию (механизм обратной связи по К.И.Щёлкину).
В силу большой нелинейности рассматриваемых процессов и невозможности их исследования аналитическими методами (накопленный в физике горения опыт показывает, что в виду отсутствия теории турбулентности, применение упрощённых физико-математических моделей, как правило, не дает положительных результатов, требуемых для решения практически значимых задач), основным методом исследования стал эксперимент. Исследованиями авторов технологии КВАНТТОР (см. подробно в КВАНТТОР Дайджест), показано, что в силу очень больших энергий активации межмолекулярных реакций окисления углеводородного топлива, одностадийная модель теплового взрыва и детонации (1) не может объяснить присущую этим процессам скорость.
Именно существование квантовой диссоциации (2) колебательно возбуждённых молекул топлива и окислителя (основного фактора в газофазных реакциях горения, взрыва и детонации), позволило объяснить большое число важных закономерностей (3), не находивших объяснения без учета определяющей роли квантовой диссоциации. Доказана на практике определяющая роль квантовой диссоциации в существовании детонации и роль турбулентности, как одного из инструментов интенсификации квантовой диссоциации. Таким образом, самим фактом существования, в строгом соответствии с Законом обращения воздействия (4), детонация обязана квантовой диссоциации.
Показано на примере распада углеводородов, участие в квантохимических реакциях колебательно возбужденных молекул топлива и окислителя. Выяснена важная роль атомарного водорода в квантохимических реакциях. Обнаружены, с помощью ЭПР и оптической спектроскопии, свободные радикалы (5) и атомы, в том числе Н, С, О, N, НО2 и S, в зоне окисления углеводородов. Разумеется, спектроскопические данные о наличии атомов и радикалов в зоне реакции, сами по себе не являются доказательством квантохимической природы процесса окисления углеводородного топлива и не позволяют выяснить роль квантовой диссоциации в процессе окисления. Квантохимическая природа процесса окисления доказана благодаря экспериментальным данным, показывающим роль квантовой диссоциации, при неизменности всех остальных параметров системы.
Определены константы скоростей (в реакторе «КВАНТТОР») ряда ключевых реакций окисления углеводородов. Итог работы - исследователями разработана, запатентована и реализована на практике технология КВАНТТОР, технология эффективного регулирования процессов распространения квантохимических реакций в смесях различных углеводородов (водород, метан, синтез-газ и т.д.) с воздухом. В основу технологии КВАНТТОР положены квантохимические процессы окисления углеводородного топлива. Технология прошла проверку в России, на Украине и США. Получила положительную оценку специалистов в данной области.
Подробно в прилагаемом «КВАНТТОР Дайджесте»
Литература
1. Независимо друг от друга Я. Б. Зельдович (1940 год), Джон фон Нейман (1943 год) и Вернер Дёринг (1942 год) создали модель детонации, названную впоследствии моделью Зельдовича – Неймана – Дёринга (ZND) - газ сначала нагревается ударной волной, а химические реакции начинаются спустя некоторое время. В ходе химических реакций выделяется тепло, которое приводит к расширению продуктов реакции и увеличению скорости их движения. Таким образом, зона химических реакций выступает в роли своего рода поршня, толкающего ударную волну и обеспечивающего её устойчивость. ВИКИПЕДИЯ (Свободная энциклопедия).
2. «Установлено неизвестное ранее явление колебательной (квантовой) диссоциации молекул, вызванное аномально высоким энергообменом между колебательно возбужденными молекулами газового потока, постоянно изменяющего направление своего движения…», (подробно см. http://quanttor.com/ru/thinking-n.)
3. Факт законного существования детонации, очень большие скорости процессов, критический характер перехода горения во взрыв, роль внутренней неустойчивости плоского медленного пламени, сильное влияние турбулентности, «магическое влияние спирали Щёлкина, турбулизирующей движение газа перед пламенем» (по словам академика Зельдовича Я.Б.) на горение, взрыв и детонацию.
4.«Любое заданное воздействие на газовый поток (например, подвод тепла), приводящее к ускорению дозвукового потока, действует на сверхзвуковой поток прямо противоположным образом». (Вулис Л.А., «Термодинамика газовых потоков», М.-Л., Госэнергоиздат, 1950, стр.22). «В большинстве случаев основное значение имеют эффекты, связанные с геометрическим и тепловым воздействием на газовый поток, затем — эффекты, связанные с расходным воздействием и, в последнюю очередь, — с изменением физических постоянных». (там же, стр.114). Закон обращения воздействия был предложен Л.А.Вулисом, и поэтому этот закон часто называют просто уравнением Вулиса.
5. Член-корреспондент АН России Азатян В.В.: «Каковы особенности физико-химического механизма столь быстрых процессов горения, в том числе, взрыва и детонации? Проведенные нами комплексные исследования однозначно показали, что в области атмосферного и повышенных давлений эти процессы, вопреки общепринятым представлениям, протекают только благодаря участию свободных атомов и радикалов. Быстрые реакции таких частиц представляют собой неизотермические цепные реакции, протекающие по законам, принципиально отличным от законов не цепных процессов». Текст доклада В.В.Азатяна на Ученом совете ИСМАН 30-04-2020.
Список институтов, сотрудники которых активно участвовали в работах Азатяна В.В. по данной проблеме и являются его соавторами важнейших публикаций и патентов:. ОИВТ РАН, ИСМАН, Институт проблем механики МГУ им. М. В. Ломоносова, Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ), ФГУП ВНИИПО МЧС России, Отдел математики ИПХФ РАН, ИХФ РАН, Институт им. М. Планка ФРГ и Институт им. Георга Августа ФРГ.