Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТИТАНА

  Л. А. Дыкина , A.A. Панич , А. В. Скрылев, Ю. А. Проскорякова

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Данная статья посвящена твердым растворам на основе ЦТС как основы активных
  элементов для разовых импульсных источников энергии. В статье оценена генерирующая
  способность пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца с низ-
  ким содержанием титана (Zr/Ti 0,94/0,06 + 1 % Nb2O5) при его ударном нагружении.
  В таких материалах фазовый переход, индуцированный давлением (одноосным, импульс-
  ным гидростатическим или ударной волной), происходит из полярной сегнетоэлектриче-
  ской фазы в неполярную антисегнетоэлектрическую. Высвобождаемая энергия в этом
  случае на порядок выше, чем при пьезоэффекте. Мерой накопления электрического заряда
  является значение остаточной поляризации, пропорциональное электрической энергии,
  высвобождаемой при фазовом переходе. В ходе работы получены основные электрофизи-
  ческие параметры исследуемого материала: относительная диэлектрическая проницае-
  мость, тангенс угла диэлектрических потерь в слабых полях, пьезомодуль . Получен ряд
  численных значений остаточной поляризации исследуемого материала несколькими мето-
  дами: термической деполяризаций и ударным нагружением; рассчитана плотность накоп-
  ленной энергии как отношение остаточной поляризации к двум абсолютным диэлектриче-
  ским проницаемостям. Проведены оценка генерирующей способности исследуемого мате-
  риала и сравнительный анализ с промышленно выпускаемым пьезокерамическим материа-
  лом ЦТС-19. Установлено, что плотность накопленной энергии у исследуемого материала
  на два порядка выше, чем у ЦТС-19. Также стоит отметить, что индуцированный давле-
  нием фазовый переход из сегнетоэлектрической в антисегнетоэлектрическую фазу для
  материалов с низким содержанием титана происходит при значительно меньших давле-
  ниях, чем в материалах, находящихся вблизи морфотропной границы. Такое поведение обу-
  словлено тем, что энергии состояний сегнетоэлектрической и антисегнетоэлектрической
  фаз отличаются незначительно, поэтому достаточно относительно небольшого внешнего
  воздействия (давления или электрического поля), чтобы нарушить существующую ста-
  бильность и перевести пьезокерамику из одного фазового состояния в другое. Этот факт
  оказывает положительное влияние на генерирующую способность элементов, изготовлен-
  ных из исследуемого материала, так как при воздействии высокого давления происходит
  сильное снижение электрического сопротивления пьезокерамики, и значительная часть
  электрической энергии может рассеиваться в самом пьезоэлементе.

• РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТУРБУЛЕНТНОГО ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ

  О.В. Белоусова , Г.В. Куповых , А.Г. Клово , В.В. Гривцов

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Представлены результаты математического моделирования электродинамической
  структуры турбулентного приземного слоя атмосферы. Использована модель стационар-
  ного турбулентного электродного эффекта, действующего вблизи поверхности земли.
  Анализ уравнений методами теории подобия позволил сделать ряд обоснованных физиче-
  ских допущений, позволивших получить аналитические решения. Получены аналитические
  формулы для расчетов профилей концентраций легких ионов (аэроионов), плотности объ-
  емного электрического заряда и напряженности электрического поля в турбулентном
  электродном слое. В результате математического моделирования исследованы зависимо-
  сти распределения электрических характеристик приземного слоя от значений электриче-
  ского поля, степени турбулентного перемешивания и аэрозольного загрязнения атмосфе-
  ры. Показано, что параметр электродного эффекта (отношение значений напряжённости
  электрического поля на поверхности земли и на верхней границе электродного слоя) прак-
  тически не зависит от атмосферных условий, тогда как высота электродного слоя и, со-
  ответственно, масштаб распределения электрических характеристик приземного слоя
  меняются в значительной степени. Усиление турбулентного перемешивания в приземном
  слое приводит к увеличению высоты электродного слоя и, как следствие, масштабов рас-
  пределения его параметров. Усиление электрического поля или загрязнение воздуха аэро-
  зольными частицами достаточной концентрации приводит к уменьшению его высоты.
  Увеличение концентрации аэрозольных частиц в атмосфере уменьшает значения плотно-
  сти электрического заряда у поверхности земли. Теоретические расчеты хорошо согласу-
  ются с экспериментальными данными и результатами численного моделирования элек-
  трической структуры приземного слоя. Полученные в работе аналитические формулы для
  расчетов электрических характеристик приземного слоя и результаты вычислений могут
  быть полезны при решении ряда прикладных задач геофизики, в частности для мониторин-
  га электрического состояния атмосферы.