Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Гідроенергетика міжфазної поверхні англ molecular interfacial surface hydropower або interfacial surface hydropower наук

Гідроенергетика міжфазної поверхні

Гідроенергетика міжфазної поверхні

Гідроенергетика міжфазної поверхні (англ. molecular interfacial surface hydropower або interfacial surface hydropower) — наука та галузь, складова частина молекулярної гідроенергетики, яка вивчає й використовує енергетичні властивості молекул та атомів всередині об'єму та на межі фаз, взаємодію цих частинок між собою та з іншими тілами з метою вироблення, накопичення, розподілу та використання електричної енергії.

image
Взаємодія молекул рідини з міжфазною поверхнею капіляра.

Об'єктами досліджень гідроенергетики міжфазної поверхні є міжфазні поверхні, термодинамічні потенціали поверхні стінок капілярів, молекулярна гідродинаміка капілярів, пористі структури транспортування рідини в неживій та живій природі, їх енергетичні параметри і характеристики, молекулярні технології та системи гідроенергетики міжфазної поверхні, іншими словами, способи та технічні засоби перетворення енергії молекул всередині об'єму та на межі фаз в енергію спрямованого руху рідини, а далі — в електричну енергію безпосередньо або опосередковано.


Історія

Англійський фізик-експериментатор Френсіс Хоксбі ще у 1709 році виконав перші дослідження капілярності. У 1718 році Джеймс Джюрін показав залежність висоти стовпа рідини у капілярі від площі його поперечного перетину. Швейцарський математик і фізик Даніель Бернуллі вдосконалив диференціальні рівняння, чисельні методи та теорію ймовірностей і застосував їх у вивченні гідродинаміки, кінетичної теорії газів, аеродинаміки та теорії пружності. У 1805 році англійський вчений Томас Юнг встановив зв'язок між перепадом капілярного тиску на кордоні системи «рідина-повітря» та поверхневим натягом. Того ж року висновки Томаса Юнга були математично формалізовані французьким математиком і астрономом П'єром Симоном Лапласом. Сьогодні одна з важливих формул фізики носить назву рівняння Юнга-Лапласа. 1830 року результати були узагальнені в роботах німецького математика та астронома Карла Фрідріха Гаусса. Німецьким інженером і будівельником Готтхільфом Генріхом Хагеном у 1839 році була встановлена кількісна залежність об'ємних витрат рідини через капіляр від перепаду тиску.[9] У 1841 році ця залежність була підтверджена французьким фізиком і фізіологом Жаном Леонардом Пуазейлем. Сьогодні відповідний закон носить ім'я Хагена–Пуазейля. Німецький фізик Франц Ернст Нейман у своїй роботі, яка побачила світ 1894 року, систематизував досягнення своїх попередників. Дев'ятнадцяте століття позначилося широким застосуванням в аналізі фізичних та хімічних систем положень гідродинаміки, термодинаміки та статистичної механіки. Сучасне пояснення поведінка флюїдів знайшла в роботах французького інженера Клода-Луї Нав'є з теорії пружності та гідродинаміки, а пізніше — в рівняннях британського математика та фізика Джорджа Габріеля Стокса .

В рамках молекулярної фізики та хімії вималювалися нові розділи — фізика та хімія поверхні. У 1876 році американський математик, фізик та хімік Джозая Віллард Гіббз пояснив поняття поверхневої енергії, хімічного потенціалу та правила фаз (Гіббза).

Данський фізик Віллем Хендрік Кеезом 1921 року дослідив диполь-дипольну електростатичну взаємодію між зарядами для молекулярних йонів, між диполями для полярних молекул, між квадруполями і мультиполями. Взаємодія Кеезона є різновидом слабкої міжмолекулярної взаємодії ван дер Ваальса. Голландсько-американський фізик і хімік Петер Джозеф Вільям Дебай. поширив поняття дипольного моменту на розподіл заряду в молекулі. Згідно розрахункам Петера Дебая полярна молекула (диполь) поляризує сусідню молекулу, утворюючи таким чином диполь і обумовлюючи притягання молекул. Фундаментальний вклад у теорію хімічного зв'язку та міжмолекулярних (дисперсійних) сил вніс німецький та американський фізик-теоретик Фріц Вольфганг Лондон. Вчений встановив взаємодію неполярних молекул, обумовлену флуктуаціями електронних хмарок. У 1924 році англійський фізик та хімік-теоретик Джон Едвард Леннард-Джонс, вивчаючи взаємодію молекул рідини та газів, запропонував поняття потенціалу міжатомних сил (потенціалу Ленарда-Джонса), який дозволяв пояснити параметри рівнянь ван дер Ваальса. У сфері його наукових доробок — парамагнетизм двоатомних молекул, зокрема, молекул оксигену, хвильові функції мультіелектронних атомів, електронна структура та взаємодія простих радикалів, хімічна валентність та метод молекулярних орбіталей.

Дослідження, які ведуться протягом останніх десятиліть на перехресті гідродинаміки, електрохімії, колоїдної хімії та електрокінетики, дали народження мікрогідродинаміці або мікрофлюїдиці (англ. microfluidics), в якій розглядаються механізми переміщення рідини у вузьких капілярах під впливом зовнішніх та/або внутрішніх сил. Сферою використання досягнень мікрогідродинаміки стали на початку 1980-х років струменеві принтери, пізніше — мініатюрні хімічні лабораторії на чипі . З розвитком нанотехнологій з'явилося поняття наногідродинаміки або нанофлюїдики (англ. nanofluidics) — розділ гідродинаміки, в якому розглядаються механізми переміщення рідини у капілярах діаметром 1-100 нм. У рамках мікрогідродинаміки та наногідродинаміки досліджується рух флюїдів капілярними системами вивчаються особливості побудови капілярів у неживій та живій природі.

Табелінг, Скваєрс, Брюс та Берт'є у своїх роботах вивчають питання дискретної неперервної та мікрогідродинаміки. Галіндо-Росалес фокусується на параметрах та характеристиках флюїдів, віддаючи перевагу числовим методам оцінки та оптимізації мікрогідродинамічних систем.

Принцип роботи

Поведінка рідини в капілярах зі змочуваною та незмочуваною поверхнями, утворення термодинамічних p- та n-потенціалів, термодинамічних потенціальних ям, де область термодинамічного потенціалу Гіббза p-типу характеризується малим значенням крайового кута змочування (θ < π/2) та високою адгезією поверхні твердого тіла, а область термодинамічного потенціалу Гіббза n-типу характеризується великим значенням крайового кута змочування (θ > π/2) і низькою адгезією молекул рідини до поверхні твердого тіла, можуть бути використані для створення молекулярних енергетичних технологій та систем міжфазної поверхні: гідроадгезійних (на основі капілярів зі змочуваною поверхнею) та гідроабсорбційних (на основі капілярів з незмочуваною поверхнею), а також гідроабсорбційних систем на основі термодинамічного p-n переходу у горизонтальних та вертикальних парних капілярах.

Термодинамічні p-n переходи, зокрема ті, котрі виникають на кордоні гідрофобної та гідрофільної секцій капіляра при русі рідини горизонтальним парним капіляром і характеризуються конкуренцією фронтів нерівноважних потоків, є надзвичайно важливим напрямком досліджень Термодинамічний p-n перехід не має жодного відношення до електронного p-n переходу, це всього лише збіг термінології та намагання пояснити фізичну сутність явищ звичними термінами.

Схеми, конструкції, параметри та характеристики елементів та систем гідроенергетики міжфазної поверхні досліджуються в рамках молекулярної фізики, фізики та хімії поверхні, молекулярної гідродинаміки, термодинаміки та електродинаміки.

Гідроадгезійні системи виробництва електричного струму на основі термодинамічного p-потенціалу Гіббза

image
Молекулярна гідроакумулювальна система виробництва електричного струму на основі позитивного термодинамічного p-потенціалу Гіббза

У молекулярній системі на основі позитивного термодинамічного p–потенціалу Гіббза виробництво електричного струму забезпечується нагнітанням рідини (наприклад, води) міжмолекулярними силами адгезії та поверхневого натягу на кордоні її об'єму з подальшим перетворенням потенціальної чи кінетичної енергії потоку рідини за допомогою електродинамічних пристроїв в електрику. Таку систему можна ще назвати гідроадгезійною, бо у фундаменті рушійних сил лежить ефект зчеплення молекул рідини з молекулами гідрофільної поверхні стінок капілярів. Цей ефект є проявом вандерваальсових сил, які утворюють міжмолекулярні зв'язки між молекулами рідини та поверхні твердого тіла, формують водневі зв'язки та викликають дифузію молекул. Міжмолекулярні сили (адгезії), які виникають між молекулами рідини та поверхні твердого тіла, перевищують сили (когезії) всередині рідини. Рівень адгезії рідинної та твердої фаз визначається величиною поверхневої енергії фаз та міжфазної поверхні. Енергія молекул міжфазної поверхні приводить в рух потоки рідини, переборюючи зовнішні сили гравітації. Рідина у вертикальних занурених порах піднімається за рахунок сил поверхневому натягу, який є результатом дії сил когезії молекул в рідині й сил адгезії молекул рідини та поверхні пор.

У відповідності з фізичними принципами, які лежать в основі виробництва електричного струму, гідроадгезійні системи міжфазної поверхні можна класифікувати на гідроакумулювальні, прямої генерації, прискорювальні, розгалуженого річища тощо. Структурна схема молекулярної гідроакумулювальної системи виробництва електричного струму на основі позитивного термодинамічного p-потенціалу Гіббза включає нижній RS1 та верхній RS2 накопичувальні резервуари з робочою рідиною FL, мікрофлюїдний рушій MF у вигляді капілярної структури CS, флюїдостік DR, гідроагрегат НА та електричний адаптер EA. Принцип роботи системи заснований на використанні надлишку енергії молекул міжфазної поверхні, порівнюючи з їх енергією всередині об'єму фаз, для підняття рідини з нижнього резервуару у верхній з подальшим застосуванням потенціальної енергії накопиченої рідини для виробництва електричного струму за допомогою класичного гідроагрегата.

Гідроабсорбційні системи виробництва електричного струму

Гідроабсорбційні системи виробництва електричного струму засновані на здатності капіляра на негативному термодинамічному n-потенціалі Гіббза дозовано поглинати спадаючий потік рідини. Їх робота пояснюється за допомогою крапельної гідроабсорбційної моделі долання потенціального бар'єра. Багатоелементна гідроабсорбційна молекулярна система виробництва електричного струму на основі термодинамічного n- потенціалу Гіббза включає дозувально-транспортну систему DMTR, гідроабсорбційний приймач рідини HABR, гідроагрегат HA та електричний адаптер EA.

image
Конструктивна схема багатоелементної гідроабсорбційної молекулярної енергогенеруючої системи на основі термодинамічного n-потенціалу Гіббза.

При зануренні капілярів гідроабсорбційного приймача HABR з незмочуваною поверхнею в рідину в кожному капілярі утворюється термодинамічний n-потенціал Гіббза, так звана потенціальна термодинамічна яма — область з від'ємним значенням потенціальної енергії, великим значенням крайового кута змочування та низькою адгезією молекул рідини до поверхні стінок капілярів. Під дією сил тяжіння рідина FL, яка сконцентрована в резервуарі, з верхнього шару через центральний флюїдопровід TNG та дозатори DM1, DM2 дозувально-транспортної системи DMTR спрямовується в гідроабсорбційний приймач HABR. Цей пристрій забезпечує дозовану абсорбцію рідини окремими зануреними стовпами рідини, видалення надлишкового об'єму та стрімке відновлення термодинамічних параметрів поглинаючих стовпів рідини. Потік рідини в центральному флюїдопроводі обертається спочатку в кінетичну енергію гідротурбіни, потім в електродинамічній системі електрогенератора трансформується в електричну енергію ЕE. Параметри електричного струму EC доводяться в електричному адаптері EA до стандартних значень, і струм спрямовується споживачам та/або в електричну мережу EN.

Вказані системи гідроенергетики є комбінованими макроскопічно-молекулярними технологічними засобами. Молекулярні технології міжфазної поверхні застосовуються тільки для накопичення рідини (гідроакумулювання) та/або формування потоку. Перетворення ж кінетичної енергії потоку в електрику відбувається за допомогою традиційних макроскопічних гідроагрегатів — гідротурбін та поєднаних з ними гідрогенераторів.

Див. також

Джерела

  • Сидоров В. І. (2018). Від макроскопічних до молекулярних технологій відновлюваної енергії. Промислова електроенергетика та електротехніка — № 3. — С. 34-42 (Укр.).
  • Сидоров, В. І. (2020). Молекулярна енергетика. Теорія та технічні рішення (Укр.). Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С. Г. с. 486 с. ISBN .
  • Gibbs, J. W. (1876). On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. Transactions of the Connecticut Academy of Sciences (Англ.).
  • Van der Waals, J. D. (1873). Over de Continuiteit van den Gas- en Vloeistoftoestand (on the continuity of the gas and liquid state). PhD thesis (Нім.). Leiden, The Netherlands.
  • Debye, P. (1912). Zur Theorie der spezifischen Waerme. Annalen der Pyisik. Leipzig. — 39(4). — P. 789—839. (Нім.).
  • Heitler, W. and London, F. (1927). Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik. Zeitschrift für Physik. — 44. — Р. 455—472. (Нім.).
  • Lennard-Jones, J. E. (1929). The electronic structure of some diatomic molecules. Transactions of the Faraday Siciety. — Vol. 25. — P. 668—686. (Англ.).
  • Tabeling, P. (2010). Introduction to Microfluidics (Англ.). USA Oxford University Press . с. 310 p.
  • Squires, T. M., Quake S. R. (2005). Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale. Reviews of Modern Physics. — Vol. 77. — Р. 977—1026. (Англ.).
  • Bruus, H. (2008). Theoretical Microfluidics (Англ.). Oxford University Press. с. 346 р.
  • Berthier, J. (2008). Micro-Drops and Digital Microfluidics (Англ.). Norvich, NY: William Andrew Inc. с. 441 p.
  • Galindo-Rosales, F. J. (Ed.) (2018). Complex Fluid-Flows in Microfluidics (Англ.). Springer International publisher AG. с. 111 p.

Примітки

  1. Сидоров, В.І. (2018). Від макроскопічних до молекулярних технологій відновлюваної енергії. Промислова електроенергетика та електротехніка – № 3. – С. 34-42 (Укр.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  2. Сидоров, В.І. (2020). Молекулярна енергетика. Теорія та технічні рішення (Укр.) . Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С.Г. с. 486. ISBN . {{}}: Перевірте значення |isbn=: недійсний символ ()
  3. Gibbs, J. W. (1876). On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. Transactions of the Connecticut Academy of Sciences (Англ.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  4. Keesom, W.H. (1915). The second virial coefficient for rigid cpherical molecules whose mutual attraction is equivalent to that of a quadruplet placed at its center. Proc. R. Acad. Sci. – Vol. 18. – Р. 636-646. (Англ.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  5. Van der Waals, J. D. (1873). Over de Continuiteit van den Gas- en Vloeistoftoestand (on the continuity of the gas and liquid state). PhD thesis (Нім.) . Leiden, The Netherlands.
  6. Debye, P. (1912). Zur Theorie der spezifischen Waerme. Annalen der Pyisik. Leipzig. - 39(4). - P. 789-839 (Нім.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  7. Heitler, W. and London, F. (1927). Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik. Zeitschrift für Physik. — 44. — Р. 455472 (Нім.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  8. Lennard-Jones, J. E. (1929). The electronic structure of some diatomic molecules. Transactions of the Faraday Siciety. - Vol. 25. - P. 668-686 (Нім.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  9. Tabeling, P. (2010). Introduction to Microfluidics (Англ.) . USA Oxford University Press. с. 310.
  10. Squires, T. M., Quake S. R. (2005). Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale. Reviews of Modern Physics. – Vol. 77. – Р. 977-1026 (Англ.) . {{}}: |access-date= вимагає |url= ()
  11. Bruus, H. (2008). Theoretical Microfluidics (Англ.) . Oxford University Press. с. 346.
  12. Berthier, J. (2008). Micro-Drops and Digital Microfluidics (Англ.) . Norvich, NY: William Andrew Inc. с. 441.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Gidroenergetika mizhfaznoyi poverhni angl molecular interfacial surface hydropower abo interfacial surface hydropower nauka ta galuz skladova chastina molekulyarnoyi gidroenergetiki yaka vivchaye j vikoristovuye energetichni vlastivosti molekul ta atomiv vseredini ob yemu ta na mezhi faz vzayemodiyu cih chastinok mizh soboyu ta z inshimi tilami z metoyu viroblennya nakopichennya rozpodilu ta vikoristannya elektrichnoyi energiyi Vzayemodiya molekul ridini z mizhfaznoyu poverhneyu kapilyara Ob yektami doslidzhen gidroenergetiki mizhfaznoyi poverhni ye mizhfazni poverhni termodinamichni potenciali poverhni stinok kapilyariv molekulyarna gidrodinamika kapilyariv poristi strukturi transportuvannya ridini v nezhivij ta zhivij prirodi yih energetichni parametri i harakteristiki molekulyarni tehnologiyi ta sistemi gidroenergetiki mizhfaznoyi poverhni inshimi slovami sposobi ta tehnichni zasobi peretvorennya energiyi molekul vseredini ob yemu ta na mezhi faz v energiyu spryamovanogo ruhu ridini a dali v elektrichnu energiyu bezposeredno abo oposeredkovano IstoriyaAnglijskij fizik eksperimentator Frensis Hoksbi she u 1709 roci vikonav pershi doslidzhennya kapilyarnosti U 1718 roci Dzhejms Dzhyurin pokazav zalezhnist visoti stovpa ridini u kapilyari vid ploshi jogo poperechnogo peretinu Shvejcarskij matematik i fizik Daniel Bernulli vdoskonaliv diferencialni rivnyannya chiselni metodi ta teoriyu jmovirnostej i zastosuvav yih u vivchenni gidrodinamiki kinetichnoyi teoriyi gaziv aerodinamiki ta teoriyi pruzhnosti U 1805 roci anglijskij vchenij Tomas Yung vstanoviv zv yazok mizh perepadom kapilyarnogo tisku na kordoni sistemi ridina povitrya ta poverhnevim natyagom Togo zh roku visnovki Tomasa Yunga buli matematichno formalizovani francuzkim matematikom i astronomom P yerom Simonom Laplasom Sogodni odna z vazhlivih formul fiziki nosit nazvu rivnyannya Yunga Laplasa 1830 roku rezultati buli uzagalneni v robotah nimeckogo matematika ta astronoma Karla Fridriha Gaussa Nimeckim inzhenerom i budivelnikom Gotthilfom Genrihom Hagenom u 1839 roci bula vstanovlena kilkisna zalezhnist ob yemnih vitrat ridini cherez kapilyar vid perepadu tisku 9 U 1841 roci cya zalezhnist bula pidtverdzhena francuzkim fizikom i fiziologom Zhanom Leonardom Puazejlem Sogodni vidpovidnij zakon nosit im ya Hagena Puazejlya Nimeckij fizik Franc Ernst Nejman u svoyij roboti yaka pobachila svit 1894 roku sistematizuvav dosyagnennya svoyih poperednikiv Dev yatnadcyate stolittya poznachilosya shirokim zastosuvannyam v analizi fizichnih ta himichnih sistem polozhen gidrodinamiki termodinamiki ta statistichnoyi mehaniki Suchasne poyasnennya povedinka flyuyidiv znajshla v robotah francuzkogo inzhenera Kloda Luyi Nav ye z teoriyi pruzhnosti ta gidrodinamiki a piznishe v rivnyannyah britanskogo matematika ta fizika Dzhordzha Gabrielya Stoksa V ramkah molekulyarnoyi fiziki ta himiyi vimalyuvalisya novi rozdili fizika ta himiya poverhni U 1876 roci amerikanskij matematik fizik ta himik Dzhozaya Villard Gibbz poyasniv ponyattya poverhnevoyi energiyi himichnogo potencialu ta pravila faz Gibbza Danskij fizik Villem Hendrik Keezom 1921 roku doslidiv dipol dipolnu elektrostatichnu vzayemodiyu mizh zaryadami dlya molekulyarnih joniv mizh dipolyami dlya polyarnih molekul mizh kvadrupolyami i multipolyami Vzayemodiya Keezona ye riznovidom slabkoyi mizhmolekulyarnoyi vzayemodiyi van der Vaalsa Gollandsko amerikanskij fizik i himik Peter Dzhozef Vilyam Debaj poshiriv ponyattya dipolnogo momentu na rozpodil zaryadu v molekuli Zgidno rozrahunkam Petera Debaya polyarna molekula dipol polyarizuye susidnyu molekulu utvoryuyuchi takim chinom dipol i obumovlyuyuchi prityagannya molekul Fundamentalnij vklad u teoriyu himichnogo zv yazku ta mizhmolekulyarnih dispersijnih sil vnis nimeckij ta amerikanskij fizik teoretik Fric Volfgang London Vchenij vstanoviv vzayemodiyu nepolyarnih molekul obumovlenu fluktuaciyami elektronnih hmarok U 1924 roci anglijskij fizik ta himik teoretik Dzhon Edvard Lennard Dzhons vivchayuchi vzayemodiyu molekul ridini ta gaziv zaproponuvav ponyattya potencialu mizhatomnih sil potencialu Lenarda Dzhonsa yakij dozvolyav poyasniti parametri rivnyan van der Vaalsa U sferi jogo naukovih dorobok paramagnetizm dvoatomnih molekul zokrema molekul oksigenu hvilovi funkciyi multielektronnih atomiv elektronna struktura ta vzayemodiya prostih radikaliv himichna valentnist ta metod molekulyarnih orbitalej Doslidzhennya yaki vedutsya protyagom ostannih desyatilit na perehresti gidrodinamiki elektrohimiyi koloyidnoyi himiyi ta elektrokinetiki dali narodzhennya mikrogidrodinamici abo mikroflyuyidici angl microfluidics v yakij rozglyadayutsya mehanizmi peremishennya ridini u vuzkih kapilyarah pid vplivom zovnishnih ta abo vnutrishnih sil Sferoyu vikoristannya dosyagnen mikrogidrodinamiki stali na pochatku 1980 h rokiv strumenevi printeri piznishe miniatyurni himichni laboratoriyi na chipi Z rozvitkom nanotehnologij z yavilosya ponyattya nanogidrodinamiki abo nanoflyuyidiki angl nanofluidics rozdil gidrodinamiki v yakomu rozglyadayutsya mehanizmi peremishennya ridini u kapilyarah diametrom 1 100 nm U ramkah mikrogidrodinamiki ta nanogidrodinamiki doslidzhuyetsya ruh flyuyidiv kapilyarnimi sistemami vivchayutsya osoblivosti pobudovi kapilyariv u nezhivij ta zhivij prirodi Tabeling Skvayers Bryus ta Bert ye u svoyih robotah vivchayut pitannya diskretnoyi neperervnoyi ta mikrogidrodinamiki Galindo Rosales fokusuyetsya na parametrah ta harakteristikah flyuyidiv viddayuchi perevagu chislovim metodam ocinki ta optimizaciyi mikrogidrodinamichnih sistem Princip robotiPovedinka ridini v kapilyarah zi zmochuvanoyu ta nezmochuvanoyu poverhnyami utvorennya termodinamichnih p ta n potencialiv termodinamichnih potencialnih yam de oblast termodinamichnogo potencialu Gibbza p tipu harakterizuyetsya malim znachennyam krajovogo kuta zmochuvannya 8 lt p 2 ta visokoyu adgeziyeyu poverhni tverdogo tila a oblast termodinamichnogo potencialu Gibbza n tipu harakterizuyetsya velikim znachennyam krajovogo kuta zmochuvannya 8 gt p 2 i nizkoyu adgeziyeyu molekul ridini do poverhni tverdogo tila mozhut buti vikoristani dlya stvorennya molekulyarnih energetichnih tehnologij ta sistem mizhfaznoyi poverhni gidroadgezijnih na osnovi kapilyariv zi zmochuvanoyu poverhneyu ta gidroabsorbcijnih na osnovi kapilyariv z nezmochuvanoyu poverhneyu a takozh gidroabsorbcijnih sistem na osnovi termodinamichnogo p n perehodu u gorizontalnih ta vertikalnih parnih kapilyarah Termodinamichni p n perehodi zokrema ti kotri vinikayut na kordoni gidrofobnoyi ta gidrofilnoyi sekcij kapilyara pri rusi ridini gorizontalnim parnim kapilyarom i harakterizuyutsya konkurenciyeyu frontiv nerivnovazhnih potokiv ye nadzvichajno vazhlivim napryamkom doslidzhen Termodinamichnij p n perehid ne maye zhodnogo vidnoshennya do elektronnogo p n perehodu ce vsogo lishe zbig terminologiyi ta namagannya poyasniti fizichnu sutnist yavish zvichnimi terminami Shemi konstrukciyi parametri ta harakteristiki elementiv ta sistem gidroenergetiki mizhfaznoyi poverhni doslidzhuyutsya v ramkah molekulyarnoyi fiziki fiziki ta himiyi poverhni molekulyarnoyi gidrodinamiki termodinamiki ta elektrodinamiki Gidroadgezijni sistemi virobnictva elektrichnogo strumu na osnovi termodinamichnogo p potencialu GibbzaMolekulyarna gidroakumulyuvalna sistema virobnictva elektrichnogo strumu na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza U molekulyarnij sistemi na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza virobnictvo elektrichnogo strumu zabezpechuyetsya nagnitannyam ridini napriklad vodi mizhmolekulyarnimi silami adgeziyi ta poverhnevogo natyagu na kordoni yiyi ob yemu z podalshim peretvorennyam potencialnoyi chi kinetichnoyi energiyi potoku ridini za dopomogoyu elektrodinamichnih pristroyiv v elektriku Taku sistemu mozhna she nazvati gidroadgezijnoyu bo u fundamenti rushijnih sil lezhit efekt zcheplennya molekul ridini z molekulami gidrofilnoyi poverhni stinok kapilyariv Cej efekt ye proyavom vandervaalsovih sil yaki utvoryuyut mizhmolekulyarni zv yazki mizh molekulami ridini ta poverhni tverdogo tila formuyut vodnevi zv yazki ta viklikayut difuziyu molekul Mizhmolekulyarni sili adgeziyi yaki vinikayut mizh molekulami ridini ta poverhni tverdogo tila perevishuyut sili kogeziyi vseredini ridini Riven adgeziyi ridinnoyi ta tverdoyi faz viznachayetsya velichinoyu poverhnevoyi energiyi faz ta mizhfaznoyi poverhni Energiya molekul mizhfaznoyi poverhni privodit v ruh potoki ridini pereboryuyuchi zovnishni sili gravitaciyi Ridina u vertikalnih zanurenih porah pidnimayetsya za rahunok sil poverhnevomu natyagu yakij ye rezultatom diyi sil kogeziyi molekul v ridini j sil adgeziyi molekul ridini ta poverhni por U vidpovidnosti z fizichnimi principami yaki lezhat v osnovi virobnictva elektrichnogo strumu gidroadgezijni sistemi mizhfaznoyi poverhni mozhna klasifikuvati na gidroakumulyuvalni pryamoyi generaciyi priskoryuvalni rozgaluzhenogo richisha tosho Strukturna shema molekulyarnoyi gidroakumulyuvalnoyi sistemi virobnictva elektrichnogo strumu na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza vklyuchaye nizhnij RS1 ta verhnij RS2 nakopichuvalni rezervuari z robochoyu ridinoyu FL mikroflyuyidnij rushij MF u viglyadi kapilyarnoyi strukturi CS flyuyidostik DR gidroagregat NA ta elektrichnij adapter EA Princip roboti sistemi zasnovanij na vikoristanni nadlishku energiyi molekul mizhfaznoyi poverhni porivnyuyuchi z yih energiyeyu vseredini ob yemu faz dlya pidnyattya ridini z nizhnogo rezervuaru u verhnij z podalshim zastosuvannyam potencialnoyi energiyi nakopichenoyi ridini dlya virobnictva elektrichnogo strumu za dopomogoyu klasichnogo gidroagregata Gidroabsorbcijni sistemi virobnictva elektrichnogo strumuGidroabsorbcijni sistemi virobnictva elektrichnogo strumu zasnovani na zdatnosti kapilyara na negativnomu termodinamichnomu n potenciali Gibbza dozovano poglinati spadayuchij potik ridini Yih robota poyasnyuyetsya za dopomogoyu krapelnoyi gidroabsorbcijnoyi modeli dolannya potencialnogo bar yera Bagatoelementna gidroabsorbcijna molekulyarna sistema virobnictva elektrichnogo strumu na osnovi termodinamichnogo n potencialu Gibbza vklyuchaye dozuvalno transportnu sistemu DMTR gidroabsorbcijnij prijmach ridini HABR gidroagregat HA ta elektrichnij adapter EA Konstruktivna shema bagatoelementnoyi gidroabsorbcijnoyi molekulyarnoyi energogeneruyuchoyi sistemi na osnovi termodinamichnogo n potencialu Gibbza Pri zanurenni kapilyariv gidroabsorbcijnogo prijmacha HABR z nezmochuvanoyu poverhneyu v ridinu v kozhnomu kapilyari utvoryuyetsya termodinamichnij n potencial Gibbza tak zvana potencialna termodinamichna yama oblast z vid yemnim znachennyam potencialnoyi energiyi velikim znachennyam krajovogo kuta zmochuvannya ta nizkoyu adgeziyeyu molekul ridini do poverhni stinok kapilyariv Pid diyeyu sil tyazhinnya ridina FL yaka skoncentrovana v rezervuari z verhnogo sharu cherez centralnij flyuyidoprovid TNG ta dozatori DM1 DM2 dozuvalno transportnoyi sistemi DMTR spryamovuyetsya v gidroabsorbcijnij prijmach HABR Cej pristrij zabezpechuye dozovanu absorbciyu ridini okremimi zanurenimi stovpami ridini vidalennya nadlishkovogo ob yemu ta strimke vidnovlennya termodinamichnih parametriv poglinayuchih stovpiv ridini Potik ridini v centralnomu flyuyidoprovodi obertayetsya spochatku v kinetichnu energiyu gidroturbini potim v elektrodinamichnij sistemi elektrogeneratora transformuyetsya v elektrichnu energiyu EE Parametri elektrichnogo strumu EC dovodyatsya v elektrichnomu adapteri EA do standartnih znachen i strum spryamovuyetsya spozhivacham ta abo v elektrichnu merezhu EN Vkazani sistemi gidroenergetiki ye kombinovanimi makroskopichno molekulyarnimi tehnologichnimi zasobami Molekulyarni tehnologiyi mizhfaznoyi poverhni zastosovuyutsya tilki dlya nakopichennya ridini gidroakumulyuvannya ta abo formuvannya potoku Peretvorennya zh kinetichnoyi energiyi potoku v elektriku vidbuvayetsya za dopomogoyu tradicijnih makroskopichnih gidroagregativ gidroturbin ta poyednanih z nimi gidrogeneratoriv Div takozhMolekulyarna energetika Molekulyarna gidroenergetikaDzherelaSidorov V I 2018 Vid makroskopichnih do molekulyarnih tehnologij vidnovlyuvanoyi energiyi Promislova elektroenergetika ta elektrotehnika 3 S 34 42 Ukr Sidorov V I 2020 Molekulyarna energetika Teoriya ta tehnichni rishennya Ukr Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G s 486 s ISBN ISBN 978 617 7475 79 7 Gibbs J W 1876 On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Transactions of the Connecticut Academy of Sciences Angl Van der Waals J D 1873 Over de Continuiteit van den Gas en Vloeistoftoestand on the continuity of the gas and liquid state PhD thesis Nim Leiden The Netherlands Debye P 1912 Zur Theorie der spezifischen Waerme Annalen der Pyisik Leipzig 39 4 P 789 839 Nim Heitler W and London F 1927 Wechselwirkung neutraler Atome und homoopolare Bindung nach der Quantenmechanik Zeitschrift fur Physik 44 R 455 472 Nim Lennard Jones J E 1929 The electronic structure of some diatomic molecules Transactions of the Faraday Siciety Vol 25 P 668 686 Angl Tabeling P 2010 Introduction to Microfluidics Angl USA Oxford University Press s 310 p Squires T M Quake S R 2005 Microfluidics Fluid physics at the nanoliter scale Reviews of Modern Physics Vol 77 R 977 1026 Angl Bruus H 2008 Theoretical Microfluidics Angl Oxford University Press s 346 r Berthier J 2008 Micro Drops and Digital Microfluidics Angl Norvich NY William Andrew Inc s 441 p Galindo Rosales F J Ed 2018 Complex Fluid Flows in Microfluidics Angl Springer International publisher AG s 111 p PrimitkiSidorov V I 2018 Vid makroskopichnih do molekulyarnih tehnologij vidnovlyuvanoyi energiyi Promislova elektroenergetika ta elektrotehnika 3 S 34 42 Ukr a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Sidorov V I 2020 Molekulyarna energetika Teoriya ta tehnichni rishennya Ukr Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G s 486 ISBN ISBN 978 617 7475 79 7 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Gibbs J W 1876 On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Transactions of the Connecticut Academy of Sciences Angl a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Keesom W H 1915 The second virial coefficient for rigid cpherical molecules whose mutual attraction is equivalent to that of a quadruplet placed at its center Proc R Acad Sci Vol 18 R 636 646 Angl a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Van der Waals J D 1873 Over de Continuiteit van den Gas en Vloeistoftoestand on the continuity of the gas and liquid state PhD thesis Nim Leiden The Netherlands Debye P 1912 Zur Theorie der spezifischen Waerme Annalen der Pyisik Leipzig 39 4 P 789 839 Nim a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Heitler W and London F 1927 Wechselwirkung neutraler Atome und homoopolare Bindung nach der Quantenmechanik Zeitschrift fur Physik 44 R 455472 Nim a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Lennard Jones J E 1929 The electronic structure of some diatomic molecules Transactions of the Faraday Siciety Vol 25 P 668 686 Nim a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Tabeling P 2010 Introduction to Microfluidics Angl USA Oxford University Press s 310 Squires T M Quake S R 2005 Microfluidics Fluid physics at the nanoliter scale Reviews of Modern Physics Vol 77 R 977 1026 Angl a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a access date vimagaye url dovidka Bruus H 2008 Theoretical Microfluidics Angl Oxford University Press s 346 Berthier J 2008 Micro Drops and Digital Microfluidics Angl Norvich NY William Andrew Inc s 441

Дата публікації:
Топ