Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the ballast resistor on the current-voltage characteristics in the cathodic subregimes of the plasma-driven solution electrolysis

Bespalko Sergii, Mizeraczyk Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 9

267--270

EN

The paper presents the results of an experimental study of the current-voltage characteristics in the DC electrolysis of 10 wt% Na2CO3 aqueous solution covering three operational regimes: Faradaic, transition, and regime of the plasma-driven solution electrolysis (PDSE). An interpretation of the current-voltage characteristic is given, especially for the PDSE regime of electrolysis, which is composed of two subregimes: stable and violent glow discharges. This study shows for the first time an influence of the ballast resistor introduced in series to the electrolytic cell circuit on the operating current and voltage as well as power consumption to sustain the glow discharges. Thus, introducing the ballast resistance of 15 Ohm decreases power consumption needed to sustain the glow discharges by 44%. The optical emission spectroscopy diagnostics (OES) shows a sequence of the appearance of the Na, OH, and Hα emission lines when the transition regime and subregimes of the cathodic PDSE are attained with an increase of the applied DC voltage

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych charakterystyk prądowo-napięciowych w elektrolizie stałoprądowej 10- procentowego roztworu wodnego Na2CO3 obejmujących trzy reżimy operacyjne: Faradyczny, przejściowy oraz reżim elektrolizy roztworu napędzanego plazmą (PDSE). Podano interpretację charakterystyki prądowo-napięciowej, szczególnie dla reżimu elektrolizy PDSE, który składa się z dwóch podrejonów: stabilnych i gwałtownych wyładowań jarzeniowych. Badanie to po raz pierwszy pokazuje wpływ rezystora balastowego wprowadzonego szeregowo do obwodu ogniwa elektrolitycznego na prąd i napięcie robocze, a także pobór mocy do podtrzymania wyładowań jarzeniowych. Tak więc, wprowadzenie rezystancji balastowej 15 Ohm zmniejsza pobór mocy do podtrzymania wyładowań jarzeniowych o 44%. Diagnostyka optycznej spektroskopii emisyjnej (OES) pokazuje sekwencję pojawiania się linii emisyjnych Na, OH i Hα, gdy reżim przejściowy i podreżimy katodowego PDSE są osiągane wraz ze wzrostem przyłożonego napięcia stałego.

2

The plasma discharges in the anodic and cathodic regimes of plasma driven solution electrolysis for hydrogen production

Bespalko Sergii, Mizeraczyk Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

122--125

EN

This paper presents results of the experimental study of the plasma discharges in the anodic and cathodic regimes of plasma-driven solution electrolysis (PDSE) in 10 wt% Na2CO3 aqueous solution. The study revealed features of the plasma discharge formation at the smaller electrode and values of the breakdown and discharge onset voltages for the anodic and cathodic regimes of PDSE. By applying the fast Fourier transformation analysis, the frequency characteristics of both plasma discharges were found. In the anodic regime of PDSE, the electrical discharge occurred at much higher frequencies (dozens of kHz), while in the cathodic regime at much lower frequencies (hundreds of Hz) but at higher amplitudes of the discharge current and voltage, resulting in higher electrical power dissipation. The applied optical emission spectroscopy (OES) showed emission lines of the hydroxyl (OH*), hydrogen (H*), and oxygen (O*) radicals formed as a result of the dissociation of the water molecules. The obtained results were discussed in terms of the hydrogen production efficiency by the PDSE method.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wyładowań plazmowych w anodowym i katodowym reżimie plazmowej elektrolizy (PDSE) wodnego roztworu Na2CO3 (10% wag.). Badania ujawniły cechy powstawania wyładowań plazmowych na mniejszej elektrodzie. Wyznaczone zostały wartości napięć przebicia i początku wyładowania dla obu reżimów pracy PDSE. Stosując szybką analizę transformacji Fouriera, przebadano charakterystyki częstotliwościowe wyładowań plazmowych. W reżimie anodowym PDSE wyładowania elektryczne występują przy znacznie wyższych częstotliwościach (kilkadziesiąt kHz), natomiast w reżimie katodowym przy dużo niższych częstotliwościach (setki Hz), ale przy wyższych amplitudach prądu i napięcia wyładowania, co skutkuje wyższą rozpraszaną mocą elektryczną. Za pomocą optycznej spektroskopii emisyjnej (OES) zarejestrowano linie emisyjne wzbudzonych rodników hydroksylowych (OH*), wodorowych (H*) i tlenowych (O*) powstałych w wyniku dysocjacji cząsteczek wody. Przedyskutowano otrzymane rezultaty pod kątem skuteczności produkcji wodoru metodą PDSE.

3

Water-paraffin dispersion systems: manufacturing and application

Yovchenko Alla, Bespalko Sergii, Tryhub Oksana, Poliakov Sviatoslav, Baret Guy, Munoz Miranda Alberto

Acta Innovations

|

2020

|

no. 36

31--47

EN

The paper presents the study results of the stability and heat storage capacity of paraffin-in-water phase change suspensions (PCSs) obtained by the homogenization of paraffin and water in the developed rotary hydrodynamic homogenizer. The optimal concentration of components for obtaining stable paraffin-in-water suspensions is found. It is shown that the stable PCSs in the form of pastes, gels, and liquids can be obtained depending on the concentration of water, paraffin, and the surface active agent (SAA) as well as its type. In addition, the scheme of the solar heating system with the heat storage tank where the PCS functions both as the heat transfer fluid and the heat storage media is presented. It is shown that the use of PCS in the domestic solar heating system allowed the heat storage capacity of the storage tank to be increased by 25% as a result of the high fusion heat of paraffin and the high value of the water specific heat capacity. The estimation of the saving rate from applying fluid PCS as a heat storage medium is also presented and discussed.