Вплив магнітного поля на оптичну густину дистильованої води

Автори

В. Г. Михайленко, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), port342017@gmail.com, ORCID: 0000-0003-3082-6148

Є. Ф. Лук’янов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), ORCID: 0000-0001-8839-091X

О. І. Лук’янова, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), ORCID: 0000-0001-7235-7293

Т. С. Вітковська, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), ORCID: 0000-0001-6890-0441

О. Є. Хінєвіч, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), ORCID: 0000-0003-1902-534X

Анотація

Розглянуто воду як робоче тіло паротурбінних установок. Позначена важливість цілеспрямованої зміни теплофізичних властивостей води, що використовується для потреб енергетики. Запропоновано безреагентний спосіб (поперечне магнітне поле постійних магнітів) впливу на воду. Наведено літературні дані про наявні в даний час роботи, присвячені дослідженню властивостей води. Показано, що на сьогоднішній день не з’ясовані механізми впливу зовнішніх фізичних полів на фізико-хімічні та теплофізичні властивості води. Наголошено, що властивості дистильованої води під час впливу і після впливу фізичних полів ще менш вивчені. Розглянуто наявні на сьогодні протиріччя між теоретичними уявленнями про властивості води та експериментальними результатами. З’ясовано, що натепер відсутні коректні методи й обладнання, здатне в режимі реального часу здійснювати індикацію зміни властивостей води. Як рішення запропоновано апаратуру і методику аналізу оптичної густини дистильованої води. Проаналізовано недоліки більшості наявних експериментальних робіт з вивчення впливу фізичних полів на оптичну густину води. Сформульовано вимоги до пристроїв, призначених для вимірювання оптичної густини дистильованої води. Виготовлено стенд і проведено експериментальні роботи з дослідження залежності оптичної густини дистильованої води від індукції магнітного поля, що на неї впливає. Доказано, що магнітне поле впливає на оптичну густину дистильованої води в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль як у бік збільшення (4,1%), так і в бік зменшення (1,7%) залежно від індукції магнітного поля та швидкості потоку води через робочий переріз магнітного апарата. Запропоновано гіпотезу, що пояснює отриманий результат.

Ключові слова: магнітне поле, оптична густина, індукція магнітного поля, дистильована вода

Повний текст: завантажити PDF

Література

1. Краснобрыжев В. Г. Управление теплоёмкостью воды в теплоэнергетике. Торсионные поля и информационное взаимодействие: материалы Международной научно-технической конференции, 25–29 августа 2009 г., Хоста, Сочи. М.: Российская академия естественных наук, 2009. С. 500–505.
2. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. СПб.: Специальная литература, 2002. 231 с.
3. Wang E., Yu Z. A numerical analysis of a composition-adjustable Kalina cycle power plant for power generation from low-temperature geothermal sources. Applied Energy. 2016. Vol. 180. P. 834–848. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.08.032.
4. Kobe S., Drazic G., Mcguiness P. J., Strazisar J. The influence of the magnetic field on the crystallisation form of calcium carbonate and the testing of a magnetic water treatment device. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2001. Vol. 236. Iss. 1–2. P. 71–76. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(01)00432-2.
5. Wang Y., Wei H., Li Z. Effect of magnetic field on the physical properties of water. Results in Physics. 2018. Vol. 8. P. 262–267. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2017.12.022.
6. Han X., Peng Y., Ma Z. Effect of magnetic field on optical features of water and KCl solutions. Optic. 2016. Vol. 127. Iss. 16. P. 6371–6376. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2016.04.096.
7. Бецкий О. В., Лебедева Н. Н., Котровская Т. И. Необычные свойства воды в слабых электромагнитных полях. Биомедицинская радиоэлектроника. 2003. № 1. С. 37–44.
8. Стась И. Е., Михайлова О. П., Бессонова А. П. Влияние высокочастотного электромагнитного поля на физико-химические свойства дистиллированной воды. Вестник Томского государственного университета. 2006. № 62. С. 43–51.
9. Давидзон М. И. О действии магнитного поля на слабопроводящие водные системы. Известия высших учебных заведений Министерства высшего и среднего специального образования СССР. Физика. 1985. № 4. С. 89–94.
10. Маленков Г. Г. Структура и динамика жидкой воды. Журнал структурной химии. 2006. Т. 47. Вып. 1. С. 1–31.
11. Wang Y., Zhang B, Gong Z, Gao K., Ou Y., Zhang J. The effect of a static magnetic field on the hydrogen bonding in water using frictional experiments. Journal of Molecular Structure. 2013. Vol. 1052. P. 102–104. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2013.08.021.
12. Cai R., Yang H., He J., Zhu W. The effects of magnetic fields on water molecular hydrogen bonds. Journal of Molecular Structure. 2009. Vol. 938. Iss. 1–3. P. 15–19. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2009.08.037.
13. Toledo E. J. L, Ramalho T. C, Magriotis Z. M. Influence of magnetic field on physical–chemical properties of the liquid water: insights from experimental and theoretical models. Journal of Molecular Structure. 2008. Vol. 888. Iss. 1–3. P. 409–415. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2008.01.010.
14. Коваленко В. Ф., Левченко П. Г., Шутов С. В. Кластерная природа светорассеяния воды. Биомедицинская радиоэлектроника. 2008. № 5. С. 36–45.
15. Бункин Н. Ф., Суязов Н. В., Ципенюк Д. Ю. Малоугловое рассеяние лазерного излучения на стабильных образованиях микронного масштаба в дважды дистиллированной воде. Квантовая электроника. 2005. Т. 35. № 2. С. 180–184.
16. Коваленко В. Ф., Бордюк А. Ю., Шутов С. В. Определение формы кластеров воды. Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 7. С. 601–605.
17. Нестерюк П. И. Измерительно-вычислительный комплекс и методы исследований физико-химических параметров воды после воздействия физических полей: автореф. дис. … канд. техн. наук: 01.04.01 / Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова, Барнаул, 2012. 19 с.

Надійшла до редакції 20.03.2023