ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные инженерные проблемы создания ЭХГ из "Электрохимические генераторы" Система вспомогательных агрегатов определена видом ЭХГ и может включать в себя насосы, конденсаторы, гидравлические компенсаторы, радиаторы и другие функциональные звенья. Система обеспечивает подвод реагентов, отвод продуктов реакции, термостатированне. [c.12] Система автоматического регулирования обеспечивает поддержание заданных параметров ЭХГ (электрических, тепловых, гидравлических), а также надежную работу как ЭХГ в целом, так и отдельных узлов. В нее входят элементы пневмогидроавтоматики, блоки логики, измерительные устройства, телеметрическая аппаратура и т. д. [c.12] Некоторые из этих вопросов достаточно освещены в литературе, некоторые разработаны лишь в общем виде, часть проблем находится только в стадии постановки. Однако актуальность развития ЭХГ требует их комплексного исследования. Рассмотрим некоторые из перечисленных проблем. [c.12] Дополнительные трудности возникают при эксплуатации ЭХГ в невесомости и обеспечении тепловой изоляции при низком потенциале теплоты. Именно эта проблема на практике оказалась в центре внимания, например, при полете американского космического корабля Джемини-7 . [c.13] Возникают сложности при транспортировке исходных компонентов к месту реакции. Затруднения связаны с необходимостью поддержания значений рабочих параметров (например, давления и температуры газов) в яо-статочно узких диапазонах, обеспечивающих равномерный подвод ко всем элементам и в особенности равномерное распределение исходных продуктов внутри ТЭ. Неизбежные потери, возникающие при реализации заданных условий, входят в общие необратимые потери ЭХГ и согласно уравнению Нернста пропорциональны логарифму отношения исходного давления к давлению в месте реакции. До сих нор не существует надежного метода расчета этих потерь и, что самое важное, не существует методов их оптимизации в системе всей станции. С точки зрения газо- и гидродинамики мы имеем дело со сложными и малоизученными течениями в щелях при малых числах Не. С точки зрения общих идей переноса энергии и вещества мы имеем дело со сложной многослойной многокомпонентной системой, в которой нельзя пренебрегать эффектами второго порядка зависимостью коэффициентов переноса от концентраций, неравенствами между активностями и концентрациями компонентов, наличием эффектов типа термодиффузии и эффекта Дюфора, неизотермичностыо системы и т. п. [c.13] В связи с большой значимостью исследований концентрированных электролитов (илн так называемых сильных ) для многих областей химии и биологии разработка соответствующей теории сулит большие перспективы. [c.14] Особое значение имеют также новые экспериментальные методы исследования растворов дифракция рентгеновских лучей и нейтронов, адсорбционная и рама-новская спектроскопия, ядерный магнитный резонанс, электр01 ный парамагнитный резонанс, диэлектрические и магнитные методы. [c.14] Подпроблемы, требующие разработки оригинальных творческих и экспериментальных методов, следующие диффузия и миграция через дисперсные и полупроницаемые фазы диффузия и проводимость в пористых средах, имеющих источники и стоки заряда и массы проводимость твердых матриц, состоящих из нескольких твердых фаз при произвольном и упорядоченном распределениях механизм переноса газов к поверхности раздела электролит — твердое вещество и от нее к пористой среде учет влияния поверхностного заряда на ионный перенос за счет диффузии и миграции ламинарная и турбулентная свободная конвекция, в том числе в сочетании с направленной конвекцией в произвольно ориентированных электродных конфигурациях изменепне и корреляция (при отсутствии соответствующей теории) коэффициента ионной диффузионной способности, подвижности, вязкости и плотности концентрированных электродов растворимость и диффузия газов в концентрированных электролитах. [c.15] Наиболее ответственна технология электродов, сведения о которой в литературе чрезвычайно скудны. Первостепенной, особенно для кислых сред, является проблема коррозии. [c.16] Из проблем утилизации продуктов реакции (регенеративные циклы и т. д.) укажем лишь на проблему использования воды, получающейся в водородно-кислородных ТЭ. Трудность заключается в обеспечении надежного и равномерного во времени процесса выделения воды, особенно в условиях невесомости. Осложнения возникают также из-за низкого уровня температур и малых перепадов температур между парогазовой смесью и хладоагентом в динамических системах удаления воды и сложности поддержания температуры в статических системах. [c.16] Ё 1884 г. Освальд предложил широкий план замены тепловых электростанций ТЭ, в которых должна была осуществляться реакция окисления угля. Однако несмотря на усилия ряда видных ученых того периода — Нернста, Габера, Баура, Прейса добиться удовлетворительной кинетики н мало-мальски достаточного ресурса по этой системе не представилось возможным (кстати, на промышленном уровне это не удается сделать и сейчас, спустя более 90 лет). [c.17] Исследование проблемы ЭХГ привело к широкому развитию смежных областей, в том числе фундаментальных. Так, попытки улучшить катализаторы обусловили необходимость расширения исследований меха1шзма катализа с привлечением новых физических представлений. В экспериментальных работах возникает потребность в суш,ественном улучшении (или создании новой) измерительной техники. Особенно интенсивное развитие получили технологическое обеспечение и разработка промышленных методов производства новых материалов и деталей ЭХГ. [c.18] Для оценки всего многообразия смежных областей науки и техники фирмой Баттеле предложен весовой метод, причем в качестве численных показателей приняты значения 3 — очень большой вклад, 2 — большой, 1 — небольшой и О — нулевой. Было рассмотрено 25 возможных областей, каждая из которых разбивалась на четыре подобласти, имеюш,их одинаковый вес . Максимальное значение вклада составляет 300 единиц (25X4X3). Приводим значения относительных величин вклада (по отношению к 300). [c.18] Вернуться к основной статье