Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 1157

Механизм образования сажи смоделировали на суперкомпьютере

Механизм образования сажи смоделировали на суперкомпьютере
Ученые Самарского университета смоделировали механизм образования сажи. Результаты исследования помогут уменьшить уровень образования сажи в двигателях, использующих углеводородное топливо

Ученые Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королева смоделировали на суперкомпьютере механизм образования сажи. Результаты исследования помогут уменьшить уровень образования сажи в двигателях, использующих углеводородное топливо.

С помощью университетского суперкомпьютера "Сергей Королев" ученые смоделировали механизм образования зародышей сажи и рассчитали константы скорости возможных химических реакций.

"В современном мире большое внимание уделяется уменьшению вредных выбросов от двигателей внутреннего сгорания и других устройств, работающих на углеводородном топливе. Важным при этом является контроль уровня образования сажи, которая не только загрязняет окружающую среду, но и уменьшает срок службы техники. Но чтобы контролировать выбросы сажи, нужно понимать механизм образования сажевых частиц, однако этот вопрос в мировой науке до сих пор слабо изучен, единой теории о механизме сажеобразования пока не существует", - рассказала старший научный сотрудник научно-образовательного центра газодинамических исследований Самарского университета Анна Савченкова.

Наименее изученный вопрос в этой сфере - как именно зародыши сажи образуются из нескольких молекул полициклических ароматических углеводородов. Самой популярной является химическая теория: зародыши сажи образуются за счет соединения двух молекул ПАУ с образованием прочной ковалентной связи. Ученые Самарского университета изучили образование таких соединений для систем, включающих важные ПАУ, которые присутствуют в продуктах сгорания углеводородных топлив: нафталин, антрацен и пирен.

"Поскольку изучать кинетику таких взаимодействий экспериментально весьма затруднительно, наше исследование проводилось высокоточными квантово-химическими методами на суперкомпьютере "Сергей Королев". Мы предположили механизм димеризации, просчитали относительные энергии всех промежуточных соединений, а также продуктов и реагентов и определили константы скорости возможных реакций. Включение полученных в нашем исследовании констант скорости в кинетические механизмы значительно повысит их точность в предсказании образования димеров ПАУ, что в конечном счете позволит более точно прогнозировать образование сажи при сгорании углеводородных топлив, а значит, даст возможность решения многих экологических задач", - подчеркнула Анна Савченкова.

 

Фото: abs-magazine.ru

Источник: Самарский университет

антрацен ковалентная связь нафталин пирен полициклические ароматические углеводороды сажа углеводородное топливо

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.