عملکرد تولید اکسیژن شمع اکسیژن توخالی برای فضای پناهندگی

برای بهبود عملکرد تولید اکسیژن ، ما شمع های اکسیژن ناقص واکنش نشان داد و در نتیجه مفهوم شمع اکسیژن توخالی را پیشنهاد کردیم. ما نسبت مساحت سطح را محاسبه کردیم و قالب را برای شمع های اکسیژن ساختاری توخالی در شعاع 0 ، 5 ، 9 ، 12 ، 15. 5 و 20 میلی متر طراحی کردیم. پایداری ساختاری شمع های اکسیژن با آزمایش بارگذاری مورد آزمایش قرار گرفت. میزان تولید اکسیژن (OGR) و سایر خصوصیات با آزمایش احتراق مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب شمع های اکسیژن و مواد جامد باقیمانده پس از احتراق با میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) مشاهده شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش شعاع ساختار توخالی (R) ، پایداری شمع های اکسیژن توخالی به تدریج تضعیف می شود و شمع های اکسیژن نمی توانند در هنگام R 20 میلی متر ساخته شوند. ساختار توخالی تأثیر مثبتی در احتراق شمع های اکسیژن دارد و میزان واکنش احتراق می تواند حداکثر به 98. 3 ٪ افزایش یابد ، 28. 9 ٪ افزایش در مقایسه با شمع های اکسیژن ساختار یافته. تجزیه و تحلیل مورفولوژی کبالت (II ، III) اکسید و مورفولوژی ماکروسکوپی و میکروسکوپی شمع های اکسیژن قبل و بعد از احتراق ، عقلانیت مفهوم شمع اکسیژن توخالی را تأیید می کند. بهترین عملکرد شمع های اکسیژن هنگام R = 9 میلی متر بدست می آید ، که در آن بالاترین میزان واکنش احتراق 98. 3 ٪ است. کل اکسیژن تولید شده 48. 75 لیتر و میانگین نرخ 9. 2 لیتر در دقیقه است. آزمایش شمع های اکسیژن با R = 9 میلی متر پس از احتراق توسط پراش سنج اشعه ایکس (XRD) نشان می دهد که این شمع های اکسیژن کاملاً واکنش نشان می دهند. این مطالعه پایه ای برای بهینه سازی عملکرد شمع های اکسیژن و توسعه سیستم تأمین اکسیژن مجهز به شمع اکسیژن در فضای فضایی ، زیر دریایی و فضای زیرزمینی را فراهم می کند.

1. معرفی

سیستم فضایی پناهندگی می تواند فضای زندگی را با پریشانی فراهم کند ، [1-3] که می تواند گازهای سمی و مضر را منزوی کرده و اکسیژن ، آب ، غذا و سایر مواد لازم را تأمین کند. این سیستم با سیستم تأمین اکسیژن ، دی اکسید کربن ، مونوکسید کربن ، سیستم کنترل آب و هوا و غیره نصب شده است [4]. سیستم تأمین اکسیژن به ویژه در سیستم فضایی پناهندگی از اهمیت بیشتری برخوردار است [5 ، 6]. روشهای متداول تأمین اکسیژن مورد استفاده در فضای پناهگاه شامل سیستم هوای اجباری ، سیلندر اکسیژن فشرده شده و تأمین اکسیژن شیمیایی است [7]. در میان آنها ، تأمین اکسیژن شیمیایی معمولاً شامل الکترولیز آب ، پتاسیم پتاسیم ، پراکسید و شمع اکسیژن است. شبیه به چگالی اکسیژن مایع ، شمع اکسیژن به دلیل وزن ، ایمنی ، ظرفیت ذخیره سازی اکسیژن زیاد و ماندگاری طولانی شناخته شده است و بنابراین در سیستم های پشتیبانی داخلی داخلی مهندسی محافظ ، زیردریایی ، هواپیماهای غیرنظامی و آتش سوزی مورد استفاده قرار گرفته است.-لینگ [8-11]. علاوه بر این ، عملکرد تولید اکسیژن آن تحت تأثیر دما و رطوبت اطراف نیست. از این رو ، به منبع مشترک تأمین اکسیژن شیمیایی تبدیل شده است.

محققان در سراسر جهان عمدتاً روی فرمول شمع اکسیژن ، کاتالیزور ، سوخت ، نوسان سوزش ، اندازه ترکیب ، حالت راه اندازی و فرآیند قالب بندی که بر عملکرد شمع های اکسیژن تأثیر می گذارد ، متمرکز شده اند. تیم ما سالها در عملکرد اکسیژن در فضای پناهندگی نقش داشته است [17-20]. ما بر روی فرمول شمع اکسیژن ، کاتالیزور ، فرآیند قالب بندی و حالت راه اندازی با تجزیه و تحلیل ترموگراومتری ، آزمایش متعامد و سایر آزمایشات آزمایشگاهی متمرکز شدیم. این یافته ها می تواند مبنای علمی را برای بهینه سازی مداوم شمع اکسیژن فراهم کند. با این حال ، مطالعات کمی بر عملکرد تولید اکسیژن شمع اکسیژن با ساختارهای مختلف متمرکز شده است. در این مقاله ، با توجه به برش و تجزیه و تحلیل شمع اکسیژن به طور ناقص واکنش نشان داده شده ، ما مفهوم شمع اکسیژن توخالی ساختار یافته را مطرح می کنیم. علاوه بر این ، ما مطالعات آزمایشگاهی را برای بررسی عملکرد تولید اکسیژن شمع اکسیژن توخالی انجام می دهیم ، میکرومورفولوژی شمع های اکسیژن را قبل و بعد از احتراق با استفاده از SEM بررسی می کنیم ، ترکیب شیمیایی محصولات احتراق جامد توسط XRD را آزمایش کنید و تأثیر آنها را در مورد آنها توصیف کنید و تأثیر آنها را در مورد آنها توضیح دهیم. احتراق شمع های اکسیژن. این مطالعه می تواند به نفع توسعه سیستم شمع اکسیژن در فضای فضا ، زیر دریایی و فضای زیرزمینی باشد.

2. شمع اکسیژن توخالی

2. 1طراحی شمع اکسیژن توخالی

اصل تولید اکسیژن شمع اکسیژن به شرح زیر است: معرف تولید اکسیژن ، کلرات سدیم ، برای تولید اکسیژن در دمای بالا تولید شده توسط احتراق پودر فلزی منگنز تجزیه می شود. دو معادله شیمیایی عمدتا درگیر هستند: