«ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»

 «ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»               

Студенттер, магистранттар, докторанттар мен жас ғалымдарды  72-Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясы               

Сәуір, 2019 

 

203 

келу  реакциясы  жылдамдайды.  Жақында  жасалған  ҚООЭ  900 

℃-де  1,34Вт/см

2

    өндіреді,  бірақ 

қымбат платина катализатор қолданылады. Мұнымен қоса Pt катализаторлар  қымбат болуымен қатар 

өміршендігінің қысқа мерзімділігі тағы бір кемшілігі болып табылады. Бір жағынан олар СО

2

  және 

атмосферадағы басқа газдар әсеріне ұшырап  «уланады». Уақыт өте келе нанодисперсті Pt бөлшектері 

агломерацияланып,  электрохимиялық  реакцияның  бет  ауданын  азайтып  олардың  белсенділігін  күрт 

төмендетеді және осылайша катодтың өнімділігін төмендетеді. Тағы бір асыл метал Pd, ол да катод 

өнімділігін  арттыру  үшін  кеңінен  қолданылады.Әйткенмен  бұл  орнықты  емес  және  24  сағаттан  аз 

уақыт  ішінде  құрылғы  жылдам  деградацияға  ұшырайды.Осыған  орай  Pt  және    Pd-ге  альтернативті 

катализаторлар  қарқынды  түрде  жасалуда.  Метал  күміс  800

℃  ден  төмен    температурада  жұмыс 

істейтін  ҚООЭ  катодтары  үшін  катализдік  белсенділігі,  электр  өткізгіштігі  жоғары    және  бағасы 

арзан болғандықтан маңызды компонент болып табылады. 

Күміс  негізді  катализаторларды  қолданып  ұзақ  мерзімді  катодтарды  жасауда  осы 

ерекшеліктер  назарға  алынуы  керек.  Осы  мәселені  шешу  үшін  авторлар  күміс  интеркаляция 

деинтеркаляция механизмі арқылы жұмыс істейтін орташа температуралы (La 

0,8

 Sr 

0,2

)

0,

95Ag 

0,05

 MnO 

3

-δ  -катодтық  материал  ұсынды.  Катодтық  поляризацияда  Ag  катодтан  шығып  күмістің  кішігірім 

нанокластерлерін түзеді. Өлшемі 5-15 нм беттік күміс нанобөлшектері төменгі температурада да өте 

белсенді.  Анодтық  поляризацияда  Ag  кері  қарай  перовскиттің  толмаған  түйіндеріне  орын 

ауыстырады.  Бұл  процесс  уақыт  өте  келе  бір-біріне  қосылып,  осылайша  тиімділігін  төмендетіп, 

деградацияланатын Ag нанокластерлерін регенерациялаудың қарапайым тәсілі. Осы жұмыста катоды 

LaMnO

3 

перовскит  болатын  отын  элементтінің  тиімділігін  арттыру  үшін  катодты  Ag  иондарымен 

қоспалаудың  LaMnO

3 

перовскитінің  кристаллдық  құрылымы  мен  электрондық  қасиеттеріне  әсері 

тығыздық  функционалы  теориясы  (ТФТ  теория  функционала  плотности)  DFT  (density  functional 

analyse) арқылы атомдық деңгейде квантты-химиялық модельденіп зерттеледі. 

Есептеулерде  La,  Mn_pv,  O  валентті  электрондары  үшін  келтірілген  шекті  энергиямен  және 

келтірілген  электрондар санымен  (1  кесте)  PAW псевдопотенциалдарының  жиынтығы  қолданылды, 

мұндағы  төменгі  индекс  pv  Mn  3p  деңгейлерін  есептеудің  жақсы  дәлдігін  қамтамасыз  ететін 

электрондардың  валенттік  күйі  ретінде  қарастырылады.Есептеудің  қажетті  дәлдігі  модельдік 

ұяшығына  10

-3 

эВ  жоғарыда  қарастырылған  оттегі  молекуласындағыдай  жазық  толқындарды  қию 

энергиясында  іске  асырыладв.  Геометрияны  оптимизациялағанда  және  көлеммен  пластинаның  күй 

тығыздықтарын құрғанда Монхорст-Пак схемасының көмегімен алынған  4*4*1 торы қолданылды. 

 1 – кесте. Келтірілген шекті энергиялы және келтірілген электронды – La, Mn_pv, O валенттік 

электрондары үшін қолданылған псевдопотенциалдар  

Псевдопотенциалдар  

Пайда болу энергиясы 

             эВ 

Валенттік  электрондлар 

саны 

Валенттік электрондар 

La 

219, 292 

11 

5s

2

5p

6

6s

2

5d

1 

Mn_pv 

269, 864 

13 

3p

6

4s

1

3d

6 

O 

400 

6 

2s

2

4p

4 

Ag 

249844 

11 

2s

1

d

10 

 

Зерттеулер перовскиттің ферромагнитті спиндік реттелу (FM) және (AF)  антиферромагнитті 

күйдің үш типі (A-, C-, G-) үшін жүргізіледі. Бір жаққа бағытталған спинді Mn катиондар кеңістікте 

сәйкесінше  3-ші,  2-ші,  1-ші  және  0-ші  өлшемді  кезектесетін  домендер  түзеді.Спиндік 

поляризациялануды  ескермейтін  есептеулер  құрылым  параметрлерін  дұрыс  есептеуге  мүмкіндік 

бермейді.  Кристаллдық  құрылым  модельді  ұяшықтың  параметрлерінің  тепе-тең  мәндері,  ондағы 

атомдардың орны оптимизацияланды. Нөлдік сыртқы қысымға сәйкес келетін тордың шамаларының 

мәндеріне келтіру іске асырылды. Атомдар элементар ұяшықтың ішінде орналасқандықтан, олардың 

орналасуы  тор  параметрлерінен  гөрі  периодты  қайталанатын  элементар  ұяшықта  есептелген 

қысымының мәніне әсер етеді. 

                                                                  

Әдебиеттер: 

1. Singhal S.C. Advances in solid oxide fuel cell technology. Journal of Solid State Ionics. -Vol. 135. 

2000.  P. 305-313. 

2. Jacobson A.J. Materials for Solid Oxide Fuel Cells. Journal of Chemistry of Materials.  - Vol. 22, 

№3.  2010. P. 660-674. 

3.  Ishihara  T.  Perovskite  Oxide  for  Solid  Oxide  Fuel  Cells.  Fuel  Cells  and  Hydrogen  Energy.-

Springer, 2009. 

 «ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»               

Студенттер, магистранттар, докторанттар мен жас ғалымдарды  72-Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясы               

Сәуір, 2019 

 

204 

Маликова Ceвдора 

5В01100-Физика 

1-курс бакалавар  

Научный руководитель: д.ф.-м.н.проф. А.К.Ершина  

КазГосЖенПУ 

 

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 

 

 

 

Abstract.  The  article  is  written  about  hydroelectric  power  plants.  About  how  it  works  and  the  necessary 

information  about  its  design and  types.  The  HPP  is  a  power  plant  that  uses  the  energy of  the  water  mass  in  channel 

streams  and  tidal  movements  as  a  source  of  energy.  Hydroelectric  power  plants  are  also  divided  depending  on  the 

maximum use of water pressure. As well as HPP is divided into 3 parts. There is a small hydro. 

Түйіндеме. Мақала гидроэлектрстанциялар туралы жазылған. Гидроэнергетикалық қондырғылардың 

жұмысы және оны жобалау және түрлеріне қатысты қажетті ақпарат туралы ГЭС - энергия көзі ретінде 

каналдардағы  су  массасының  энергиясын  және  жылжымалы  қозғалыстардың  энергиясын  пайдаланатын 

электр станциясы.Гидроэлектростанциялар су қысымы максималды пайдалануына байланысты бөлінеді. ГЭС 

сияқты 3 бөлікке бөлінген.  

 

 

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция,  использующая  в  качестве  источника 

энергии энергию водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Гидроэлектростанции 

обычно  строят  на реках,  сооружая плотины и водохранилища.  Для эффективного производства 

электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой 

круглый  год  и  возможно  большие  уклоны  реки,  благоприятствуют  гидростанция.  Принцип  работы 

ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, 

поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие 

электроэнергию. 

Необходимый напор воды  образуется  посредством  строительства плотины,  и,  как  следствие, 

концентрации  реки  в  определённом  месте,  или деривацией —  естественным  потоком  воды.  В 

некоторых  случаях  для  получения  необходимого  напора  воды  используют  совместно  и  плотину,  и 

деривацию. 

Непосредственно  в  самом  здании  гидроэлектростанции  располагается  всё  энергетическое 

оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет своё определённое деление. В машинном зале 

расположены гидроагрегаты,  непосредственно  преобразующие  энергию  потока  воды  в 

электрическую  энергию.  Есть  ещё  всевозможное  дополнительное  оборудование,  устройства 

управления  и  контроля  работы  ГЭС, трансформаторная  станция,  распределительные  устройства  и 

многое другое строительству каньонообразные виды рельефа.  

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: 

мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше; 

средние — до 25 МВт; 

малые гидроэлектростанции — до 5 МВт. 

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и 

генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости 

от сезона, а также ещё по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции 

принято  брать  цикличную  мощность.  К  примеру,  различают  годичный,  месячный,  недельный  или 

суточный циклы работы гидроэлектростанции. 

Гидроэлектростанции  также  делятся  в  зависимости  от  максимального  использования напора 

воды: 

высоконапорные — более 60 м; 

средненапорные — от 25 м; 

низконапорные — от 3 до 25 м. 

В  зависимости  от  напора  воды,  в  гидроэлектростанциях  применяются  различные 

виды турбин.  Для  высоконапорных — ковшовые  и радиально-осевые  турбины с  металлическими 

спиральными  камерами.  На  средненапорных  ГЭС  устанавливаются поворотнолопастные и