Исследование вскипания перегретых и растянутых жидкостей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

ВИНОГРАДОВ Владимир Егорович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВСКИПАНИЯ ПЕРЕГРЕТЫХ И РАСТЯНУТЫХ

ЖИДКОСТЕЙ

Специальность 01.04.14- Теплофизика и теоретическая теплотехника

Автореферат

диссертации на' соискание ученой степени доктора физико-математических

наук

Екатеринбург - 2006 I

Работа выполнена в Институте теплофизики Уральского отделения РАН.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Борисов С.Ф.

доктор физико-математических наук, с.н.с. Павленко А.Н. член-корреспондент РАН,

доктор физико-математических наук, профессор Чуканов В.Н.

Ведущая организация: Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва

Защита состоится 09 ноября_ 2006 г. в 15-00 на заседании

диссертационного совета Д 212.286.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Уральском государственном университете им. А.М.Горького по адресу: 620083, Екатеринбург, К-83, пр. Ленина, 51, комн. 248

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уральского государственного университета им. А.М.Горького

Автореферат разослан сентября_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, щ )

доктор физико-математических наук, с.н.с. ^ ш\Ь\/ кУДРеватых Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Многие процессы в природе и технике сопровождаются фазовыми переходами жидкость-пар. Большая часть современной энергетики построена на преобразовании потенциальной энергии топлива в кинетическую энергию тепловых машин, где основным технологическим процессом является переход рабочего . тела из жидкого в газообразное состояние. Наращивание тепловой мощности и интенсификация процессов в тепловых аппаратах приводит к тому, что фазовому переходу жидкость-пар предшествует метастабильное (перегретое) состояние жидкости. Вскипание перегретой жидкости сопровождается значительным выделением запасенной в жидкости энергии. Этот факт приходится учитывать при анализе аварийных ситуаций связанных с разгерметизацией сосудов и аппаратов, заполненных жидкостью при высоких давлениях и температурах. В связи с чем, в последние годы активно исследуются проблемы под общим названием "паровой взрыв"[1]. Анализ процессов интенсивного фазового перехода из перегретого жидкого состояния в газообразное требует детальной информации об условиях зарождения паровой фазы в перегретой жидкости и ее дальнейшего роста.

Не менее сложными процессами сопровождается вскипание растянутой жидкости. Растянутая жидкость или жидкость при отрицательных давлениях всегда находится в метастабильном состоянии по отношению к пару, поскольку паровая фаза может существовать только при положительных давлениях. На практике растянутое состояние жидкости реализуется чаще всего при быстрых гидродинамических процессах, когда в жидкости возникают локальные растяжения. Наиболее известным случаем возникновения и разрушения растянутого состояния жидкости является кавитация и кавитационное разрушение материалов. В медицине повсеместное применение находят аппараты для. ультразвуковых исследований. Их работа сопровождается созданием кратковременных импульсов отрицательного давления в тканях человека, которые в основном заполнены жидкостью. Повышение

интенсивности ультразвукового излучения с целью детализации картины внутренних органов может приводить к кавитации и кавитационному повреждению исследуемых органов.

В общем плане вскипание перегретой и растянутой жидкости должно рассматриваться с единых позиций, как фазовый переход жидкость-пар из метастабильного состояния жидкости.

Цель работы Экспериментально исследовать начальную стадию вскипания перегретых жидкостей в области отрицательных давлений.

Получить зависимости температуры предельного перегрева жидкостей в интервале давлений от атмосферного до отрицательного давления, по абсолютной величине превышающего давление в термодинамической критической точке.

Сопоставить характер вскипания перегретых жидкостей при отрицательных давлениях с результатами опытов при положительных давлениях.

Проанализировать возможность описания вскипания перегретых жидкостей при отрицательных давлениях с помощью классической теории гомогенной нуклеации.

Исследовать влияние инициирующих факторов на вскипание перегретых жидкостей, как при положительных, так и при отрицательных давлениях.

Получить экспериментальные данные по влиянию легкокипящих примесей, в том числе растворенных в жидкости газов, на кавитационную прочность жидкостей.

На основе экспериментальных результатов проанализировать механизм роста пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости.

Научная новизна Впервые экспериментально исследована кинетика вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей. Проанализировано влияние реакции диссоциации на кинетику нуклеации в перегретой диссоциирующей четырехокиси азота. Показано, что влияние диссоциации на процесс нуклеации находится в пределах ошибки эксперимента. Вскипание перегретой

диссоциирующей жидкости определяется критическими пузырьками равновесного состава.

Впервые исследована кинетика вскипания перегретой жидкости в области отрицательных давлений, вблизи границы спонтанного вскипания.

С использованием разработанных автором экспериментальных методов в широком интервале температур впервые получены зависимости температуры предельного перегрева 12 чистых жидкостей и 5 растворов от величины отрицательного давления. Проведен анализ применимости теории гомогенной нуклеации для описания полученных экспериментальных результатов.

Впервые изучено влияние растворенного в жидкости газа на распад струй перегретой воды, на расходные и тяговые характеристики сопел малого размера при истечении в атмосферу воды, нагретой до 320 °С.

Исследовано влияние растворенного в жидкости газа на кавитационную прочность жидкостей. Впервые показана возможность подавления центров кавитации растворенным в жидкости газом и другими легкокипящими примесями.

.. Изучено влияние импульсного электрического поля на предельный перегрев жидкости при отрицательных давлениях. Показано, что при кратковременном воздействии электрического поля, не приводящем к образованию заметного количества продуктов электролиза, напряженности поля 107 В/см недостаточно для изменения температуры предельного перегрева жидкости.

Впервые экспериментально измерена скорость роста пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости. Проведен анализ факторов определяющих скорость роста пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости. Показана, что в растущем пузырьке в растянутой перегретой жидкости не успевает установиться равновесное состояние пара.

Научная и практическая ценность. Результаты работы по перегреву диссоциирующей четырёхокиси азота и ее растворов с окисью азота использовались для анализа работы насосов, перекачивающих эти жидкости.

Результаты исследований кинетики вскипания диссоциирующих жидкостей показали возможность использования теории гомогенной нуклеации для описания зародышеобразования в таких сложных системах.

Экспериментальные исследования предельных перегревов чистых жидкостей и растворов в области отрицательных давлений подтвердили практическую пригодность формул теории гомогенной нуклеации для расчета кавитационной прочности жидкостей до величины отрицательных давлений -(2-3) критических давления.

Результаты работы важны для понимания механизма возникновения зародышей новой фазы в перегретой растянутой жидкости и начальной стадии их роста.

Полученные в работе .экспериментальные результаты по активации вскипания струй перегретой воды растворенными газами представляют практический интерес для интенсификации работы сопел и форсунок.

Результаты исследований истечения газонасыщенной воды через сопла малого размера могут быть полезны при разработке энергетических машин использующих кинетическую энергию, образующуюся при вскипании перегретой жидкое ги.

Экспериментальные результаты по подавлению гетерогенных центров кавитации представляют практические возможности для управления центрами кипения в перегретой растянутой жидкости. Автор защищает:

Экспериментальные результаты по исследованию кинетики вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей. Вывод о равновесном составе критических пузырьков при вскипании перегретой диссоциирующей четырехокиси азота и ее растворов с окисью азота. Тезис о неравновесном составе критических пузырьков при инициированном гамма излучением вскипании перегретых диссоциирующих жидкостей.

Результаты 'жепериментального исследования кинетики вскипания перегретой жидкости в области отрицательных давлений.

Экспериментальные результаты по измерению температурных зависимостей предельной прочности жидкостей. Вывод о том, что граница предельных растяжений жидкостей описывается теорией гомогенной нуклеации.

Экспериментальные результаты по измерению кавитационной прочности жидких и газонасыщенных растворов.

Результаты экспериментального исследования активации вскипания струй перегретой воды, растворенным в жидкости, газом.

Результаты экспериментального исследования влияния газонасыщения на расходные и тяговые характеристики сопел малого размера при истечении вскипающей воды.

Результаты измерений скорости роста пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости. Утверждение о том, что при росте пузырьков в перегретой растянутой жидкости давление пара в них существенно меньше равновесного.

Экспериментально обнаруженный эффект подавления центров кавитации гетерогенной природы легкокипящими примесями.

Результаты сравнения кинетической теории прочности и теории гомогенной нуклеации на основе экспериментальных данных по прочности твердых материалов и экспериментально полученных автором результатов по предельной прочности жидкостей.

.. Вывод о размножении центров кавитации при отражении коротких волн давления от воздушных и паровых полостей в жидкости.

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа представляет обобщение результатов исследований автора, выполненных им в Институте теплофизики УрО РАН. Все экспериментальные результаты получены лично автором при участии руководимых им студентов. Часть теоретических обобщений сделана совместно с соавторами публикаций.

Апробация работа и публикации.

Основные результаты работы докладывались на 4 и 5 Всесоюзных конференциях " Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела АЭС" (Минск, 1975, 1981 г.), на 6 Всесоюзной конференции по теплофизическим свойствам веществ (Минск, 1978 г.), на 7 и 8 Всесоюзных конференциях "Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах" (Ленинград, 1985, 1990 г.г.), на 1 и 2 Всесоюзном совещании "Метастабильные фазовые состояния (Свердловск, 1985, 1989 г.г.), на 2 Всесоюзной конференции "Теплофизика и гидрогазодинамика процессов кипения и конденсации" (Рига, 1988 г.), на семинаре "Динамика теплофизических процессов в элементах энергетических аппаратов" (Челябинск, 1989 г.), на Всесоюзной конференции "Оптические методы измерений и способы обработки данных теплофизических и нейтроннофизических процессов в элементах энерготехники" (Севастополь, 1990 г.), на 1,2 и 3 Российских национальных конференциях по теплообмену (Москва, 1994, 1998, 2002 г.г.), на международном семинаре "Течения с фазовыми переходами" (Гёттинген, Германия, 1995 г.), на международном симпозиуме "Физика теплообмена при кипении" (Москва, 1997 г.), на Минских международных форумах по тепломассообмену (Минск, 2000, 2004 г.г.), на международных семинарах "Теория нуклеации и приложения "(Дубна, 2001, 2006 г.), на международном семинаре "Жидкости при отрицательных давлениях" (Будапешт, Венфия, 2002 г.), на 26,27 и 28 Сибирском теплофизических семинарах (Новосибирск, 2002, 2004, 2005 г.г.), на 11 Всероссийской конференции по теплофизическим свойствам веществ (Санкт-Петербург, 2005 г.), на 3 Российском совещании "Метастабильные состояния и флуктационные явления" (Екатеринбург, 2005 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 60 работ. Список основных публикаций в конце автореферата.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из шести глав, заключения и списка литературы из 326 источников. Диссертация изложена на 243 страницах и включает 116 рисунков и 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации кратко изложены современные представления о границе устойчивости перегретой жидкости в области отрицательных давлений. Приведены основные положения классической теории гомогенной нуклеации. Сделан обзор методов и результатов экспериментальных исследований жидкостей в области отрицательных давлений.

Область метастабильных состояний жидкости ограничена линией фазового равновесия жидкость-пар (бинодалью) и границей термодинамической устойчивости (спинодалью) (рис.1). Бинодаль полностью находится при положительных давлениях, вследствие невозможности существования пара при отрицательных давлениях. Её положение определяется однозначно и сравнительно просто экспериментальными измерениями. Границу термодинамической устойчивости жидкости определить экспериментально практически невозможно, так как она разделяет абсолютно неустойчивые (лабильные) состояния от метастабильных состояний, время существования которых конечно и уменьшается с приближением к спинодали.

Спинодаль существует как при положительных, так и при отрицательных давлениях, поскольку жидкость, как и твердое тело, может растягиваться вследствие значительного межмолекулярного взаимодействия.

Согласно термодинамической теории устойчивости положение спинодали определяется равенством нулю первой производной от давления по объему при постоянной температуре:

т

Рис. 1.1. Диаграмма фазовых состояний простого вещества в приведенных

координатах

Сплошные линии. Б - бинодапь, Бр - спинодаль, Ь - линия плавления. Штриховая линия - продолжение линии плавления в область отрицательных давлений. К - критическая точка.

Зная единое уравнение состояния жидкости и пара несложно получить уравнение спинодали из её определения. Проблема заключается в самом уравнении состояния, которое невозможно достаточно точно определить вблизи границы устойчивости. Время существования метастабильного состояния жидкости конечно и определяется теорией гомогенного зародышеобразования[2]:

Согласно классической теории гомогенной нуклеации зародышеобразования определяется выражением:

частота

(1)

Т,°С

Рис.2. Прочность воды на растяжение, рассчитанная по формулам теории гомогенной нуклеации. 1 - для I = 1012 м"3с'; 2 - I = 1024 м^с"1.Сплошные линии по формулам Кагана, штриховые по формулам Дерягина; Б — бинодаль; К — критическая точка.

Величину Jv называют частотой зародышеобразования и относят к единице объема метастабильной фазы. Тогда она выражает число жизнеспособных зародышей новой фазы, образующихся в единице объема в единицу времени. Анализ этих формул в монографиях [2] и [3] показал, что предэкспненциальные множители в них отличаются в пределах нескольких порядков. Это приводит к ошибке расчета температуры предельного перегрева жидкости в пределах

0,2 - 0,ЗК. Что для большинства случаев меньше погрешности эксперимента.

Однако, это не означает автоматического применения классических формул за рамками их апробации. И это относится, в частности, к жидкости при больших отрицательных давлениях, где возникают проблемы с определением границы устойчивости. Кроме того, расчет по формулам теории гомогенной нуклеации в области больших отрицательных давлений дает большой разброс при температурах вблизи тройной точки жидкости(рис.2).

В первой главе сделан обзор существующих методов исследования жидкостей в области отрицательных давлений и экспериментальных результатов исследований. Показано, что за исключением жидкого гелия систематических исследований жидкостей в области отрицательных давлений не проводилось. Большинство экспериментальных результатов получены для комнатной температуры и сравнения с теорией гомогенной нуклеации носят отрывочный характер. Наиболее близкие экспериментальные данные по прочности жидкостей на растяжение к теоретическим расчетам получены динамическими методами исследований. В связи с отсутствием систематических экспериментальных исследований вопрос о применимости теории гомогенной нуклеации в области больших растяжений остается открытым.

Вторая глава диссертации посвящена исследованию кинетики вскипания перегретых и растянутых жидкостей.

Для работы с химически агрессивными жидкостями создана специальная экспериментальная установка, работающая по принципу чистой пузырьковой камеры[3).

Изучена кинетика вскипания термически диссоциирующей четырехокиси азота( NО,) фотодиссоциирующих жидкостей(жидкого хлора и

перфторпрпилйодида( С,/7!./)). Для четырехокиси азота получены зависимости среднего времени жизни перегретой жидкости от температуры и давления в интервале давлений от 0.2 до 6.0 МПа. На рис. 3 показаны результаты опытов с ЫгОл при постоянной температуре.

р,1\/Ра Рис.3.

Зависимость среднего времени жизни перегретой N204 от давления при Т= 122,0 °С,р5 = 3,8 МПа.

Сделан анализ влияния реакции диссоциации на кинетику вскипания перегретой жидкости, который показал, что учет диссоцииации вызывает сдвиг границы предельного перегрева жидкости в пределах погрешности эксперимента(~0.1К). Из сравнения результатов опытов и расчетов сделан вывод о химическом равновесии критических пузырьков, определяющих вскипание перегретой диссоциирующей четырехокиси азота.

Кинетика вскипания перегретых фотодиссоциирукяцих жидкостей изучалась на примере хлора и перфторпропилйодида (Сзр71). Хлор имеет сплошной спектр поглощения в области ближнего ультрафиолета. Энергия диссоциации равна 2.48 эв. Молекула хлора диссоциирует на два атома, время жизни которых не превышает 10'8—10'10 с.

10 л

т.С

10'-

10 -

10"

85

Г

90

95 Т,°С

100

105

Рис.4.

Температурная зависимость среднего времени жизни перегретого хлора в опытах с ультрафиолетовым облучением: 1 - р=! ,2 МПа; 2- р=1.6 МПа. Светлые точки — опыты без облучения, темные с облучением.

Для хлора на границе спонтанного вскипания наблюдается небольшое систематическое уменьшение т" под действием ультрафиолетового излучения. На плато это уменьшение отсутствует. В случае перфторпронилиодида на границе спонтанного вскипания наблюдается также уменьшение т, хотя и менее выраженное. На плато для перфторпропилиодида т под действием ультрафиолетового излучения несколько выше, чем в

естественных условиях. Однако это увеличение практически не выходит за рамки погрешности в определении т.

На основании полученных результатов сделан вывод об отсутствии инициирующего действия поглощаемых перегретой жидкостью фотонов. Небольшое уменьшение г на границе спонтанного вскипания может быть объяснено увеличением средней температуры жидкости при поглощении фотонов. Численные оценки показывают, что это увеличение температуры примерно такой же величины как и наблюдаемый в опытах сдвиг границы спонтанного вскипания под действием ультрафиолетового облучения.

Оказывается, что локального поглощения жидкостью энергии ~5 Мэв ещё недостаточно для заметного инициирования вскипания

перегретой жидкости.

С помощью специально сконструированной экспериментальной установки, создающей отрицательное давление в жидкости методом трубки Бертло, исследована кинетика вскипания перегретого н-пентана в области отрицательных давлений. Получены зависимости среднего времени жизни перегретого н-пентана от величины отрицательного давления в жидкости для нескольких температур. Результаты одного из таких опытов приведены на рис.5. Форма кривых т{-р)т повторяет изобары т(Т)р для н-пентана[2] и

исследованных нами жидкостей (см.рис.3,4) при положительных давлениях. Наблюдается резкий спад зависимости т(-р)т на границе спонтанного вскипания перегретой растянутой жидкости. Её положение в пределах погрешности эксперимента совпадает с расчетами (штриховая линия) по формулам теории гомогенной нуклеации .

. .Результаты исследований кинетики вскипания перегретого растянутого н-пентана показали, что кинетика вскипания перегретой жидкости при переходе от положительных давлений к отрицательным практически не изменяется, по крайней мере, в области отрицательных давлений, по абсолютной величине равных давлению в термодинамической критической точке. Чувствительность перегретой жидкости к инициирующим факторам остается на том же уровне,

15

что и при атмосферном давлении. Граница предельных перегревов жидкости непрерывным образом продолжается в область отрицательных давлений.

Ю4-1

Т,С

10

ю2-10'-

10° Н

ю1

1

\

■ч

\

1

2

-р,МПа

I

3

п

4

Рис.5. Зависимость среднего времени жизни перегретого н-пентана от величины отрицательного давления в жидкости.

Точки - эксперимент, штриховая линия расчет для У = 3 • 10' м" с" .

В третьей главе диссертации приведены результаты экспериментального исследования предельных перегревов чистых жидкостей и жидких растворов при импульсном растяжении.

Используя метод инверсии волны давления в волну растяжения при отражении от свободной поверхности жидкости[4] изучено объемное вскипание растянутых жидкостей в волне отрицательного давления Фотографии развития кавитации в н-пентане с ростом амплитуды импульса отрицательного давления приведены на рис.6.

1

2

3

4 5 6

Рис.6. Развитие кавитации в н-пентане с ростом отрицательного давления в

жидкости.

1 - р = -8.0 МПа, 2 - -8.3 МПа, 3 - -9.3 МПа, 4 - -10.4 МПат 5 - -14.5 МПа, 6 - -15.5 МПа.

Увеличение амплитуды импульса отрицательного давления приводит сначала к появлению отдельных кавитационных пузырьков, а. затем кавитационных полостей. Численные оценки показали, что в этих опытах реализуются частоты зародышеобразования У = 10"—1013 м"3с"'. В таблице 1 приведены экспериментальные результаты для 5 исследованных этим методом жидкостей и сравнение с расчетом теоретической прочности жидкости по формулам теории гомогенной нуклеации для ./ = 1012 м"3с"'.

Расчетным -значениям предельной прочности н-пентана и н-гексана в пределах погрешности эксперимента соответствуют отрицательные давления в жидкости, вызывающие образование кавитационных полостей. Для н-гептана и

толуола вплоть до отрицательных давлений в жидкости -20 МПа не обнаружено появления кавитационных полостей.

Таблица 1.

жидкость Т,°С Единичные Кавитационные Теоретическая

пузырьки полости прочность

-р, МПа гк -109,м -р, МПа гк -109,м -р, МПа

н-пентан 25 8.3 3.7 14.5 2.1 15.5

н-гексан 25 9.5 3.7 17.5 2.0 19.5

н-гептан 25 11.0 3.7 - - 23.4

толуол 25 11.5 4.5 - - 36.5

вода 1.0 140 3.0 48 153

На основе метода растяжения жидкости в волне отрицательного давления и импульсного перегрева жидкости на поверхности платинового нагревателя[5] разработана методика и создана экспериментальная установка по импульсному перегреву жидкостей в волне отрицательного давления. Экспериментальная установка позволяет проводить исследования вскипания перегретой жидкости в интервале температур от 0 до 400 °С и давлений от -15 до +5 МПа. С помощью этой установки получены зависимости температуры предельного перегрева 12 чистых жидкостей и 5 растворов Типичная зависимость температуры

предельного перегрева от давления показана на рис.7. Она качественно ничем не отличается от полученных ранее аналогичных зависимостей в области положительных давлений. Для всех исследованных жидкостей кроме воды и водных растворов с высокой концентрацией воды прослеживается плавный переход зависимостей Тп(р) из области положительных давлений в область растянутых состояний жидкости На рис.8, приведены результаты опытов с органическими жидкостями в приведенных координатах. В целом, экспериментальные значения температур предельного перегрева, как правило.

лежат ниже рассчитанных по теории нуклеации. Это характерно также й для области положительных давлений.

200-,

к

Т,°С

180-

160-

140-

120-

100-

80

-10

-5

0

5

р,МПа

Рис.7. Зависимость температуры предельного перегрева фреона 11 от давления. Точки - эксперимент; Бр - спинодаль, рассчитанная по формуле (1.3), Б — линия равновесия жидкость-пар, штриховая линия — расчет по формулам ( 1.4, 1.14, 2.8) для 1=1024 м-3с\

Причем наблюдается увеличение расхождения с ростом отрицательного давления в жидкости. Анализ показывает, что небольшой вклад в это расхождение вносит некоторое снижение фиксируемой в опытах частоты зародышеобразования с ростом величины отрицательного давления вследствие увеличения скорости роста пузырьков на проволочном зонде. Возможно, что нарастающее с величиной отрицательного давления расхождение между опытом и расчетом обусловлено не только абсолютной погрешностью в определении величины отрицательного давления, но и масштабными эффектами. Поскольку количество молекул в критическом пузырьке при отрицательных давлениях ~ -10 МПа для исследованных жидкостей лежит в пределах от 1 до 10.

к

л

Рис.8. Температуры предельного перегрева органических жидкостей в зависимости от давления в приведенных координатах. Точки -эксперимент: 1 - диэтиловый эфир, 2 - н-гексан, 3 - н-гептан, 4 - бензол, 5 - толуол, 6 ->тиловый спирт, 7 - изобутиловый спирт, 8 — фреон11, 9 - ацетон, 10 -гексадекан, 11 - н - пентан. Сплошные линии- Б - линия равновесия жидкость -пар, Бр - спинодаль К - критическая точка.

Получены экспериментальные зависимости температуры предельного перегрева водных растворов этилового спирта, изобутилового спирта и ацетона. На рис.9 показаны результаты опытов с растворами воды в ацетоне Зависимость Тп(р) для чистой воды меняет наклон при переходе в область отрицательных давлений Проведенные исследования показали, что ■¡ависимости температуры предельного перегрева водных растворов этилового спирта, изобутилового спирта и ацетона в области отрицательных давлений при

концентрациях воды ниже концентрации азеотропного состава имеют такой же вид, как и в случае исследованных ранее органических жидкостей.

Т,°С

320-

240-

160-

80-

-15

р.МРа

Рис.9. Зависимость температуры предельного перегрева растворов ацетон-вода от давления. Точки — эксперимент: 1 — ацетон, 2 — мольная доля воды х = 0.31, 3 - х = 0.64, 4 - х = 0.86, 5 - х = 0.96, 6 - х = 0.99, 7 -вода. Бр - спинодаль воды, рассчитанная по формуле (1.3), Б - линия равновесия жидкость-пар чистых жидкостей; К1,К2 - критические точки ацетона и воды соответственно.

Штриховая линия -критическая кривая растворов.

Изменение наклона кривых ТП(Р)Х^ при заходе в область отрицательных давлений происходит лишь при концентрациях воды, превышающих концентрацию азеотропного состава. Соответственно для этилового спирта при объемных концентрациях воды более 4%, для ацетона при объемных концентрациях воды свыше 60%. В случае изобутилового спирта любые добавки воды изменяют наклон кривых Тп(Р)хл при заходе в область отрицательных давлений, поскольку для него не существует азеотропных

растворов с водой. Таким образом, для всех исследованных жидкостей кроме воды и водных растворов с концентрацией воды выше азеотропного состава прослеживается плавный переход зависимостей Тп(р) из области положительных давлений в область растянутых состояний жидкости, и полученные экспериментальные результаты с точностью достаточной для практических применений описываются с помощь теории гомогенной нуклеации.

В четвертой главе диссертации рассмотрено влияние растворенного в жидкости газа на перегрев жидкостей при положительных и отрицательных давлениях.

Методом чистой пузырьковой камеры исследовано влияние растворенной в четырехокиси азота добавки газа окиси азота на кинетику вскипания и предельный перегрев диссоциирующей жидкости. На рис.10 показана зависимость температуры предельного перегрева раствора ~ Л'О от

концентрации окиси азота. В области малых концентраций окиси азота получены линейные зависимости температуры предельного перегрева жидкости от концентрации, характерные для идеальных растворов.

Сравнение экспериментальных результатов с расчетом по равновесным свойствам раствора позволило сделать вывод о химическом равновесии критических пузырьков, определяющих вскипание перегретого раствора.

Методом импульсного перегрева жидкости в волне отрицательного давления изучено влияние растворенного в жидкости углекислого газа на кавитационную прочность этилового спирта, гексадекана и воды при концентрации С02 до 15 мольных процентов. Для раствора двуокиси углерода в этиловом спирте получены линейные зависимости кавитационной прочности, характерные для идеальных растворов(рис. 11). При растворении углекислого газа в воде до 1.8 мольных процентов устраняется излом на зависимости Тп{р) при переходе от положительных давлений к отрицательным, аналогично тому, как это происходит при растворении в ней ацетона или этанола до азеотролных концентраций

с,%

Рис. 10. Зависимость температуры достижимого перегрева раствора Л^2С4 - N0 от весовой концентрации N0: 1 - р= 0.98 МПа; 2 — 2.0 МПа. Точки — эксперимент, штриховые линии -расчет по формулам теории нуклеации.

Для растворов диоксида углерода в гексадекане наблюдается сближение кавитационной прочности чистого гексадекана и гексадекана, насыщенного С02 при температурах ниже 200 °С.

х,мольная доля С02

Рис.11. Зависимость кавитационной прочности растворов этанол-диоксид углерода от концентрации диоксида углерода. 1 - Т = 140 °С, 2-Т = 160 °С.

Изучено влияние газонасыщения на тяговые и расходные характеристики сопел и распад струй перегретой воды, истекающей через сопла малого размера (диаметр ~0.8 мм, длина -1-2 мм) При концентрации С02 до 0.025 моль/л, аргона до 0.015 моль/л влияние газонасыщения на тяговые и расходные характеристики сопел малого размера сказывается только вблизи границы спонтанного вскипания воды (Г > 31061 С), вследствие небольшого снижения температуры предельного перегрева жидкости, вызванного добавками газа. Расходные характеристики имеют в этой области максимум, обусловленный падением расхода в результате взрывного вскипания жидкости в горле сопла при температурах Т 1 0,9Тк .

Показано, что насыщение жидкости газом активирует распад свободных струй перегретой воды в области температур ниже 200 °С, где для обезгаженной воды наблюдаются нераспавшиеся струи перегретой жидкости(рис. 12).

Рис. 12. Фотографии струй воды, истекающей под давлением 0.5 МПа при температуре Т = 92°С- а - дистиллированная вода, б - вода, насыщенная аргоном (х = 0.007 моль/л); в - вода, насыщенная СО: (х = 0.06 моль/л).

Это вызвано, как увеличением скорости роста паровой фазы на готовых центрах кипения, так и усилением неустойчивости струй вследствие сильного испарения с их поверхности.

а б

Рис.13. Фотографии зоны кавитации в газонасыщенной воде. 1-вода при атмосферном давлении, 2- вода под давлением азота 2.0 МПа, 3-вода под давлением углекислого газа 2.0 МПа; а - амплитуда волны отрицательного давления р0п= -2.8 МПа, б - роп=-3.7 МПа.

Методом импульсного растяжения жидкости в волне отрицательного давления изучено влияние растворенного в жидкости углекислого газа на плотность центров кавитации в воде. Типичные фотографии представлены на рис.13.

Кавитационные пузырьки в воде, находящейся при атмосферном давлении, появляются уже при прохождении импульса отрицательного давления роп порядка 1 МПа. При р0п = -2.8 МПа, как видно из рисунка, наблюдается облако большого количества мелких пузырьков. (Размер зоны фотографирования на рисунке составляет примерно 4x2.5 мм.) Количество пузырьков увеличивается с ростом отрицательного давления в жидкости. Выдержка воды под давлением азота 2.0 МПа уменьшает количество кавитационных пузырьков в жидкости, увеличивая ее кавитационную прочность. Наблюдается увеличение кавитационной прочности жидкости при растворении в ней углекислого газа. Кроме того, были проведены исследования с другими растворимыми в воде добавками: HCl, СН2С>2(муравьиная кислота), NH3, СзН60(ацетон). Мольная концентрация добавок во всех опытах составляла 1.5%, что соответствовало концентрации СО; -

Проведенные опыты показали, количество центров кавитации в воде сокращается при растворении в ней ряда легкокипящих добавок. Подавление центров кавитации в воде наблюдается, прежде всего, для примесей, которые в той или иной мере имеют кислотные свойства. Вероятно, одной из причин подавления центров кавитации в воде является связывание ионов водорода в воде при растворении в ней вышеуказанных добавок. Другой возможной причиной подавления центров кавитации в воде может быть заполнение молекулами примесей пустот в ажурной структуре воды. На это указывает зависимость эффекта понижения плотности центров кавитации от размера молекул примеси. Наибольший эффект получен при растворении двухатомных молекул(НС1)(рис. 14).

-р,МРа

Рис. 14. Зависимоств плотности центров кавитации в воде от величины отрицательного давления при температуре 20 °С. 1 — дистиллированная вода; 2 — вода с НС1; 3 — вода с муравьиной кислотой; 4 — вода с СОг- (Мольная доля примесей в опытах составляла 1.6%).

Пятая глава диссертации посвящена инициированному вскипанию перегретых и растянутых жидкостей.

Методом чистой пузырьковой камеры исследована кинетика вскипания перегретого жидкого хлора, четырехокиси азота и ее растворов с окисью азота под действием у — излучения малой интенсивности.

На рис.15 показаны результаты опытов с раствором окиси азота в четырехокиси азота.

Наблюдается заметное уменьшение г под действием у- излучения вблизи границы спонтанного вскипания перегретой жидкости. Кривые, полученные при действии ионизирующего излучения имеют такой же вид, как хвосты изобар, полученных в естественных условиях.

Рис.15. Температурная зависимость среднего времени жизни перегретого раствора N204 -N0 по изобарам при весовой концентрации N0 - 2/7%: 1 - р =0.29 МПа;2 - р =0.98 МПа; 3 - р =2.0 МПа; Светлые точки и штриховые линии - результаты опытов в поле у - излучения; черные точки и сплошные линии - в естественных условиях.

Поэтому, как и в случае других, ранее исследованных жидкостей, отклонение хода экспериментальных кривых от теоретических при больших г в отсутствие источника излучения можно объяснить инициирующим действием естественного радиоактивного фона и космического излучения. Как в естественных условиях, так и в поле у - излучения при низких давлениях на изобарах наблюдается участок фактически постоянной радиационной чувствительности перегретой жидкости вблизи границы спонтанного

вскипания. Наличие такого участка отмечалось для большого числа исследованных чистых жидкостей и бинарных растворов [3,4].

Для хлора наблюдается как и для других однокомпонентных жидкостей [3] корреляция между частотой инициированного у- излучением вскипания перегретой жидкости и работой образования критического пузырька. Нарушение корреляции для растворов окиси азота в четырехокиси указывает на то, что при инициированном вскипании перегретой жидкости критические пузырьки имеют неравновесный состав.

С помощью экспериментальной установки по импульсному растяжению жидкостей в волне отрицательного давления исследовано влияние слабого электрического поля на кавитацию в ацетоне и н-пентане.

Показано, что постоянное электрическое поле напряженностью 0.4-1055/л« вызывает образование кавитационных пузырьков на электроде в ацетоне при комнатной температуре и отрицательных давлениях — 3.0 МПа.

Изучено влияние коротких импульсов электрического поля длительностью до 100 мкс на вскипание ацетона при импульсном перегреве жидкости на поверхности платинового нагревателя в волне отрицательного давления.

Показано, что короткие импульсы электрического поля напряженностью свыше 106 В/м активируют гетерогенные центры кипения на проволочном нагревателе в ацетоне как при атмосферном так и при отрицательном давлении в жидкости. Однако такой напряженности импульсов электрического поля оказалось недостаточно для заметного сдвига температуры предельного перегрева растянутой жидкости.

Проведено сопоставление двух кинетических подходов к описанию прочности растянутых образцов: теории гомогенного зародышеобразования и кинетической теории прочности[6]. Показано, теория гомогенной нуклеации удовлетворительно описывает границу предельных растяжений жидкости. Однако не пригодна для описания результатов измерения среднего времени жизни перегретой и растянутой жидкости в области гетерогенного вскипания. В этих случаях возможно использование феноменологических формул

кинетической теории прочности, которые дают более слабую зависимость времени жизни растянутого образца от напряжения чем теория гомогенной нуклеации (рис.16).

4

1дх

2

О

-2

-4

ст МПа

Рис. 16. Зависимость долговечности н-гексана от величины растягивающего напряжения при 25 °С. 1 - расчет по формулам теории прочности. 2- расчет по теории гомогенной нуклеации.

В шестой главе диссертации рассмотрены некоторые вопросы распада перегретой и растянутой жидкости в процессе вскипания после образования критических пузырьков. Экспериментально измерена скорость роста пузырьков в перегретом этиловом спирте при отрицательных давлениях в жидкости. На рис.17 показаны результаты опытов. Предложена модель роста

закритических пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости.

Полученные в работе экспериментальные и теоретические результаты удовлетворительно согласуются между собой. Из результатов работы следует, что скорость роста пузырьков малого размера в перегретой растянутой жидкости определяется внешним давлением и не зависит от давления пара на

линии равновесия. Следовательно, при росте пузырьков в перегретой растянутой жидкости давление пара в них существенно меньше равновесного.

Рис.16. Зависимость прироста радиуса пузырька от времени наблюдения.

Точки — эксперимент.

Сплошные линии расчет: 1 - по формуле Релея; 2- по формуле, предложенной в работе; штриховые линии — аппроксимация экспериментальных данных.

Экспериментально с помощью фото и киносъемки изучен распад струй перегретой воды, истекающей в атмосферу через короткое сопло диаметром 0.8 мм. В области температур ниже 150 °С на расстоянии 10-15 см от сопла наблюдались сплошные нераспавшиеся струи перегретой жидкости. При

температурах 150-170 °С было обнаружено, что истечение сплошных струй чередуется с истечением струй, вскипающих сразу в нескольких местах в пределах поля фотографирования (~ 15 см)(рис.17). Наблюдается активация * 32

вскипания перегретой воды на гетерогенных центрах кипения в результате возбуждения в струе перегретой жидкости акустических колебаний растущим пузырьком пара.

Рис.17. Распад струи воды.

Т = 170 °С, Р0 = 0,8 МПа, = 15 см.

Изучен кавитационный распад жидкого н-пентана в трубках Бертло. Последовательно прослежены стадии возникновения, роста и разрушения кавитационных пузырьков в трубке Бертло. Показано, что на начальной стадии растут сферические пузырьки, которые затем разрушаются в речультате вызванных его ростом акустических колебаний жидкости. Процесс разрушения пузырьков сопровождается рождением новых пузырьков по всей длине ампулы. Наряду с процессом разрушения пузырька в результате колебаний жидкости возникают новые пузырьки по длине ампулы. Механизм зарождения вторичных пузырьков до конца не ясен. Можно предположить, что их появление вызвано колебаниями жидкости и ампулы в ре ¡ул ьтате возникновения первичного пузырька.

Исследовано рождение кавитационных пузырьков при отражении короткой волны давления от воздушных и паровых пузырей в воде и н-пентане.

а

Рис.18. Отражение волны давления от воздушных пузырей в н- пентане.

а - амплитуда импульса давления Р=9 МПа, т=10 мкс; б - Р=11 МПа, т—10 мкс; в - Р=11 МПа, т=20 мкс. На рис.18 показаны фотографии воздушного пузыря в н-пентане при прохождении через него импульса давления. Направление движения импульса давления снизу вверх. Диаметр пузыря на фотографиях 7 мм. Фотографии а и б сделаны через 10 мкс после отражения волны давления от передней кромки пузыря. Фотография в получена через 20 мкс после прохождения импульса давления через переднюю кромку пузыря. ( Над пузырем видно большое количество кавитационных пузырьков, образовавшихся после отражения импульса давления от свободной поверхности н-пентана). Проведенные опыты показали, что при прохождении коротких импульсов давления через жидкость с полостями, имеющими акустическое сопротивление меньшее чем основная жидкость, вблизи этих полостей могут рождаться кавитационные пузырьки, если амплитуда импульса давления по абсолютной величине превышает кавитационную прочность жидкости, а размер пузыря превышал длину волны импульса давления.

Заключение

Выполнен комплекс экспериментальных исследований начальной стадии фазового перехода жидкость-пар при вскипании перегретых жидкостей в широкой области давлений от -15 МПа до +6,0МПа и температур от комнатной до 0.9 Тк и сделано теоретическое обобщение опытных данных. Получены следующие основные результаты:

1. Впервые экспериментально исследована кинетика вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей. Показано, что вскипание перефетой диссоциирующей жидкости на фанице спонтанного вскипания определяется критическими пузырьками равновесного состава

2. Впервые получены экспериментальные результаты по кинетике вскипания перефетой жидкости при отрицательных давлениях вблизи фаницы спонтанного вскипания. Показано, что зависимость среднего времени жизни растянутой жидкости от степени перефева вблизи фаницы спонтанного вскипания подобны аналогичным зависимостям для вскипания перегретых жидкостей при положительных давлениях.

3. Разработаны новые методы исследования вскипания перефетых жидкостей при отрицательных давлениях. С их помощью впервые получены зависимости температуры предельного перефева 12 чистых жидкостей и 5 жидких растворов от давления в области отрицательных давлений

до -15 МПа.

4. Сделан вывод о применимости классической теории гомогенной нуклеации для описания предельных перефевов жидкостей при отрицательных давлениях до -(2-3) критических давлений.

5. Получены экспериментальные данные по влиянию растворенного в жидкости аргона и углекислого газа на распад струй перефетой воды, расходные и тяговые характеристики коротких сопел при истечении вскипающей воды. Показано, что растворенный в жидкости газ активирует распад свободных

струй перегретой воды, но слабо влияет на тяговые и расходные характеристики сопел вплоть до границы спонтанного вскипания жидкостей.

6. Получены зависимости температуры достижимого перегрева четырехокиси азота от растворенного в ней окиси азота.. Показано, что спонтанное вскипание газонасыщенного раствора диссоциирующей жидкости определяется критическими пузырьками равновесного состава.

7. Получены зависимости температуры достижимого перегрева при У = 1022 — 1024м"3с1' растворов углекислого газа в этиловом спирте, гексадекане и воде от концентрации углекислого газа в области отрицательных давлений до -7 МПа. Показано, что зависимости температуры достижимого перегрева растворов этилового спирта с углекислым газом и четырехокиси азота с окисью азота имеют вид, характерный для идеальных растворов.

8. Обнаружено подавление центров кавитации в воде углекислым газом и другими легкокипящими примесями в области гетерогенного вскипания растянутой жидкости.

9. Получены результаты по влиянию ионизирующего излучения на кинетику вскипания диссоциирующих жидкостей и хлора. Показано, что в случае диссоцииирующих жидкостей вскипание перегретой жидкости под действием излучения происходит на пузырьках неравновесного состава, что объясняется температурной и концентрационной неоднородностью среды на мезоскопическом уровне.

10. Обнаружено, что электрическое поле напряженностью до 107 В/см при кратковременном воздействии (до 100 мкс) не способно вызвать преждевременное вскипание растянутой жидкости. Напротив, постоянное электрическое поле вызывает преждевременное вскипание растянутой жидкости уже прй напряженностях до 0.5-105 В/см. • •

11. На основе сопоставления основных положений теории гомогенной нуклеации и кинетической теории прочности найдены условия применения последней для описания результатов по гетерогенному вскипанию перегретых и растянутых жидкостей.

12. Впервые получены экспериментальные данные по скорости роста пузырьков в перегретой растянутой жидкости. Показано, что при росте пузырьков в перегретой растянутой жидкости давление пара в них существенно меньше равновесного.

13. Получены экспериментальные результаты по размножению пузырьков пара в процессе вскипания перегретой и растянутой жидкости. Показано, что первичные пузырьки пара, возникшие и растущие в перегретой и растянутой жидкости, в определенных условиях вызывают процессы размножения пузырьков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В

РАБОТАХ:

1. Виноградов В.Е., Синицын E.H., Скрипов В.П. Достижимый перегрев четырехокиси азота. В кн. Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела энергетических установок. 4.1. Минск,1976 с.178-184.

2 Виноградов В.Е., Синицын E.H., Скрипов В.П. Кинетика спонтанного и инициированного гамма-излучением вскипания перегретой диссоциирующей четырехокиси азота. Известия АН БССР, серия физико-энергетических наук, 1977, N 1. с. 117-121.

3. Виноградов В.Е., Синицын E.H., Скрипов В.П. Влияние малых добавок окиси азота на достижимый перегрев четырехокиси азота. Известия АН БССР, серия физико-энергетических наук, 1977, N 2. с.58-62.

4. Виноградов В.Е., Синицын E.H., Скрипов В.П. Достижимый перегрев жидкого члора. Журнал физической химии,1977, т.51, №10. с.2704.(Деп. ВИНИТИ per. N2179-77, 12 е.).

5. Синицын E.H., Виноградов В.Е., Михалевич J1.A. Теплофизические свойства и достижимый перегрев перфториропилиодида. ОФТПЭ

УНЦ АН СССР, Деп. в ВИНИТИ, N. 1335-79 Деп. Свердловск, 1979.11с.

6. Виноградов В.Е., Синицын E.H. Термодинамическое подобие и простая аппроксимация спинодали. В кн. Фазовые превращения и неравновесные процессы. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. с.77-80.

7. Виноградов В.Е., Синицын E.H. Кинетика вскипания перегретой диссоциирующей жидкости. В кн. Метастабильные фазовые состояния при фазовых превращениях. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1980, с.12-19.

8! Синицын E.H., Виноградов В.Е. Аппроксимация спинодали нормальных жидкостей. Теплофизика высоких температур, 1980, т.18, N 5. с.1101-1103.

9. Скрипов В.П., Синицын E.H., Виноградов В.Е., Муратов Г.Н. Кинетика вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей. В кн. Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела АЭС. Минск, 1982. с.30-39.

Ю.Виноградов В.Е., Синицын E.H., Котельников H.A. Влияние недогрева на реактивную силу при истечении вскипающей воды. В кн. Термодинамические свойства метастабильных систем и кинетика фазовых превращений. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1985. с.65-67.

П.Виноградов В.Е., Синицын E.H. Влияние геометрии выходной части сопла на реактивную тягу при истечении вскипающей воды В кн. Термодинамические исследования метастабильных жидкостей. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1986, с.83-85.

12. Vinogradov V.E., Sinitsin E.N., Kotelnikov N.A. Effect of Subcooling on the Reaction Force in Discharge of Flashing Water. Fluid Mechanics-Soviet Research, 1987, vol. 16, No. 5, p. 39-41.

13. Vinogradov V.E., Sinitsin E.N., Effect of the Nozzle-Exit Geometry on the Reactive Thrust in the Discharge of a Flashing Water Fluid Mechanics-Soviet Research, 1987, vol. 16, No. 5, p. 57-60.

14. Виноградов B.E., Синицын E.H., Скрипов В.П. Расходные и тяговые характеристики потока вскипающей воды при истечении через сопла Лаваля. Теплоэнергетика, 1987, N 6, с.56-57.

15.Виноградов В.Е., Синицын E.H., Разгон потока вскипающей воды в коротких соплах. Теплофизика высоких температур, 1988, т. 26, № 2, С.311-314.

16.Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Синицын E.H., Распад струй перегретой воды. ИТФ УрО АН СССР. Деп. в ВИНИТИ, N5085-В89, Свердловск, 1989.

17.Виноградов В.Е., Парообразование в потоке вскипающей воды. В кн. Термодинамика метастабильных систем, Свердловск: УрО АН СССР, 1989, с.40-45.

1 З.Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Синицын E.H. Экспериментальное исследование истечения перегретой воды через сопла малого размера. Вопросы атомной науки и техники: Физика ядерных реакторов, 1990, вып. 5, с.43-48.

19. Виноградов В.Е., Синицын E.H. Истечение газонасыщенной воды через короткие сопла. Теплофизика высоких температур, 1991, т.29, № 1, с. 174-177.

20.Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Нестационарное истечение вскипающей воды через сопла. В кн. Метастабильные фазовые состояния и кинетика релаксации УрО РАН., Екатеринбург, 1992, с. 132-136.

21.Виноградов В.Е., Гиззатулина C.B., Синицын E.H. Предельные растяжения н-пентана. В кн. Термодинамика и кинетика фазовых переходов. УрО РАН. Екатеринбург, 1992, с. 71-75.

22.Vinogradov V.E., Gissatulina S.V., Sinitsyn YE.N.Maximum Tensile Forces in n-Pentane. Fluid Mechanics Research, 1992, vol.21, No.4, p. 50-54.

23.Виноградов B.E., Кусков Г.В., Синицын E.H. Распад струй газонасыщенной воды. Теплофизика, высоких температур, 1994, т.32, №1,с; 72-78.

24.Виноградов В.Е. Экспериментальное исследование вскипания растянутого н-пентана. Труды Первой Российской национальной

- конференции по теплообмену. Т.4, с. 54-58:

25.Виноградов В.Е. Экспериментальное исследование кавитации в волне разрежения. В кн. Неравновесные фазовые переходы и теплофизические свойства веществ. Екатеринбург, УрО РАН, 1996, с. 101-111.

26.Виноградов В.Е.,. Павлов П.А. Вскипание н-пентана в волне разрежения. Теплофизика высоких температур, 1996. т.34, N.1, с.35-39.

27.Виноградов В.Е., Павлов П.А. Рождение кавитационных пузырьков при отражении короткой волны давления от воздушных и паровых пузырей. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.1. 1997, с. 132-137.

28.Vinogradov V.E., Pavlov P.A. Liquid Boiling-up at negative pressures. Proceeding the International Symposium on the Physics of Heat Transfer in Boiling and Condensation. Moscow, 1997, p. 57-60.

29.Виноградов B.E., Павлов П.А. Экспериментальная установка для импульсного перегрева жидкостей в волне разрежения. В кн. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.2; Екатеринбург: УрО РАН, 1998, с.60-64.

30.Виноградов В.Е., Павлов П.А. Импульсный перегрев растворов этилового спирта с водой при отрицательных давлениях. В кн.

Вторая Российская национальная конференция по теплообмену. Том.4. М.: Изд-во МЭИ, 1998, с. 60-63.

31 .Виноградов В.Е., Павлов П. А. Влияние добавок воды на температуру предельного перегрева спиртов при отрицательных давлениях. В кн. Метастабильные состояния и фазовые

переходы. Вып.З. Екатеринбург: УрО РАН, 1999, с. 14-19.

32.Виноградов В.Е., Павлов П.А. Продолжение границы предельных перегревов в область отрицательных давлений. В кн. Тепломассообмен ММФ-2000,т.5, Минск.2000, с. 463-467.

33.Виноградов В.Е., Павлов П.А. Граница предельных перегревов н-гептана, этанола, бензола и толуола в области отрицательных давлений. Теплофизика высоких температур,2000, т.38, №3. с 402406.

34. Виноградов В.Е. Граница предельных перегревов водных растворов ацетона в области отрицательных давлений. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 4. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С.33-37.

35.Виноградов В.Е., Ижгулов Д.З. Динамика развития паровой полости на проволочном нагревателе в этиловом спирте при отрицательном давлении в жидкости. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 4. Екатеринбург: УрО РАН, 2000 С.72-77.

36.Виноградов В.Е. Влияние импульсов электрического поля на перегрев ацетона в области отрицательных давлений. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 5. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 100-106.

37.Vinogradov V.E., Pavlov Р.А. Limiting superheat of aqueous solutions at negative pressures. NATO SCIENCE SERIES: 2: Mathematics, Physis and Chemistry. 2002. Volume 84: Liquids Under Negative Pressure. P. 13-22.

38.Виноградов В.Е., Павлов П.А. Предельный перегрев растворов в области отрицательных давлений. Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 4. М.: Изд-во МЭИ, 2002 г. С. 53-56.

39.Vinogradov V.E., Pavlov Р.А. Cavitation strength of water solutions// Journal of Engineering Thermophysics, Vol. 11, No. 4, P. 353-363. 2002. '

40.Виноградов B.E. Влияние газонасыщения на кавитационную прочность воды// Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 6. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С. 71-78.

41.В.П.Скрипов, В.Е.Виноградов. Сопоставление двух кинетических подходов к долговечности растянутых образцов//Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 7. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. С. 87-94.

42.Виноградов В.Е. Влияние примесей на кавитационную прочность воды// Метастабильные состояния и ' фазовые переходы. Вып. 7. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. С. 81-87.

43.Скрипов В.П., Виноградов В.Е. Кинетический аспект долговечности растянутых образцов: сопоставление двух подходов. Прикладная механика и техническая физика. 2005. Т.46, №5,

с. 100-105.

Литература.

1. Степанов E.B. Физические аспекты явления парового взрыва. [ Препринт ИАЭ-5450/3]. М.: 1991.96 с.

2. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. 312 с.

3. Скрипов В.П., Синицын E.H., Павлов П.А. и др. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии. М.: Атомиздат, 1980.208 с.

4. Кедринский В.К. Гидродинамика взрыва: эксперимент и модели. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000, 435 с.

5. Павлов П.А. Динамика вскипания сильно перегретых жидкостей. Свердловск: УрО АН СССР, 1988, 248 с.

6. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.

Подписано в печать 20.09.2006 г.

Бумага писчая Заказ № Тираж 100 экз.

Ризография Отпечатано ООО "Таймер КЦ" 620011, г.Екатеринбург, ул. Луначарского, 136.

Предисловие

Глава 1. Введение.

1.1. Граница устойчивости растянутой жидкости.

1.2. Кинетика вскипания перегретых и растянутых жидкостей.

1.3. Обзор экспериментальных исследований растянутых состояний жидкости.

1.3.1 .Методы экспериментальных исследований.

1.3.2.Результаты экспериментальных исследований предельных растяжений жидкостей

Глава 2. Исследование кинетики вскипания перегретых и растянутых жидкостей в квазистатических условиях.

2.1 Введение.

2.2. Экспериментальное исследование кинетики вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей.

2.2.1.Экспериментальная установка для исследования кинетики вскипания перегретых легкокипящих химически агрессивных жидкостей.

2.2.2. Результаты экспериментального исследования кинетики вскипания перегретой диссоциирующей четырехокиси азота.

2.2.3. Кинетика вскипания фотодиссоциирующих жидкостей. 56 2.2.3.1.Опыты в естественных условиях. 56 2.2.3.2. Кинетика вскипания жидкостей под действием ультрафиолетового излучения.

2.3. Экспериментальное исследование кинетики вскипания перегретых жидкостей при отрицательных давлениях.

2.3.1. Введение.

2.3.2. Экспериментальная установка и методика опытов по исследованию кинетики вскипания растянутой жидкости.

2.3.3. Кинетика вскипания перегретого растянутого н-пентана. Результаты опытов и их обсуждение.

Глава 3. Импульсное растяжение и перегрев жидкостей при отрицательных давлениях.

3.1. Введение.

3.2. Предельные растяжения жидкостей в волне отрицательного давления.

3.2.1. Экспериментальная установка и методика опытов.

3.2.2. Результаты опытов по импульсному растяжению жидкостей в волне отрицательного давления.

3.3. Импульсный перегрев жидкостей в волне отрицательного давления.

3.3.1. Экспериментальная установка и методика опытов.

3.3.2. Предельный перегрев органических жидкостей при отрицательных давлениях.

3.3.2. Предельный перегрев растворов органических жидкостей при отрицательных давлениях.

3.3.3. Предельный перегрев воды в области отрицательных давлений.

3.3.4. Предельный перегрев водных растворов в области отрицательных давлений.

Глава 4. Влияние газонасыщения на вскипание перегретой и растянутой жидкости.

4.1. Введение.

4.2. Экспериментальное исследование влияние газонасыщения на кинетику вскипания перегретой жидкости.

4.3. Импульсный перегрев газонасыщенных жидкостей при отрицательных давлениях.

4.4. Влияние газонасыщения на тяговые и расходные характеристики коротких сопел.

4.4.1. Экспериментальная установка и методика опытов.

4.4.2. Результаты опытов.

4.5. Распад струй газонасыщенной воды.

4.6. Экспериментальное исследование влияния газонасыщения на кавитационную прочность воды при низких температурах.

Глава 5. Инициированное вскипание перегретых и растянутых жидкостей.

5.1. Кинетика инициированного у- излучением вскипания перегретых жидкостей.

5.2. Влияние электрического поля на перегрев жидкостей в области отрицательных давлений.

5.3. О возможности описания долговечности перегретой и растянутой жидкости с помощью кинетической теории прочности.

Глава 6. Некоторые вопросы динамики распада перегретой растянутой) жидкости.

6.1. Введение.

6.2. Скорость роста пузырьков пара в перегретой растянутой жидкости.

6.2.1.Введение.

6.2.2. Расчет скорости роста пузырька в перегретой растянутой жидкости.

6.2.3. Экспериментальное исследование скорости роста пузырька в перегретой растянутой жидкости.

6.3. Процессы размножения пузырьков при распаде перегретой (растянутой) жидкости.

6.3.1. Распад струй перегретой воды.

6.3.2. Кавитационный распад жидкости в трубках Бертло.

6.3.3. Размножение кавитационных пузырьков при отражении короткой волны давления от воздушных и паровых полостей.

Многие технологические процессы в энергетике, химической технологии, металлургии и т.д. связаны с фазовыми переходами жидкость-пар. Фазовому переходу жидкость-пар почти всегда предшествует метастабильное состояние. Глубина захода жидкости в метастабильную область зависит от интенсивности технологического процесса. При глубоком заходе в область метастабильного состояния последующий фазовый переход сопровождается значительным выделением энергии, что, зачастую, приводит к катастрофическим последствиям (паровому взрыву, кавитационному разрушению деталей оборудования и т. д.).

С другой стороны предварительный перегрев жидкости способствует интенсификации технологических (например, распыливание струй жидкости) и тепломассобменных процессов.

Для анализа процессов связанных со вскипанием перегретой или растянутой жидкости необходимы знания о возможной глубине захода в область метастабильного состояния и механизмах сильно неравновесного фазового перехода.

Исследования в этом направлении велись под руководством В.П. Скрипова с начала 60-х годов прошлого века. Накоплен громадный экспериментальный материал, сделан большой шаг в направлении понимания процессов, сопутствующих сильно перегретым состояниям. Достаточно только перечислить монографии, написанные В.П.Скриповым и его учениками[1-6].

Работа посвящена двум основным проблемам: во первых - предельному перегреву жидкостей при отрицательных давлениях в сравнении предельными перегревами жидкостей при положительных давлениях и теорией гомогенной нуклеации, во вторых - влиянию инициирующих вскипание факторов (реакция диссоциации, растворенный в жидкость газ и ионизирующее излучение при наличии первых двух или одного из них) на предельный перегрев и кинетику вскипания перегретых и растянутых жидкостей.

Первая проблема весьма актуальна в связи с широким распространением технологических процессов, в которых реализуются отрицательные давления в жидкости ( быстрые гидродинамические процессы, подводные взрывы, ультразвуковые технологии, в том числе в медицине) и отсутствием систематических исследований фазовых переходов жидкость-пар из состояния перегретой жидкости при отрицательных давлениях.

Второй комплекс проблем связан с первым, потому что в реальных условиях приходится иметь дело со сложными системами, где фазовый переход осложнен наличием в жидкой материнской фазе химических реакций, газообразных и других примесей, действия фонового излучения.

Не смотря на то, что основная цель работы - изучение начальной стадии фазового перехода жидкость-пар из состояния перегретой растянутой жидкости, в ней также сжато рассмотрены и сопутствующие проблемы: скорость роста зародышей новой фазы и размножение центров кипения на начальной стадии распада метастабильной жидкой фазы.

Для решения поставленных задач использовались оригинальные экспериментальные установки и методики. Всего в исследованиях было задействовано 4 разработанных автором экспериментальных установки, не считая их модификаций.

Представляемая здесь работа начиналась под руководством Скрипова В.П. и Синицына Е.Н., и впоследствии они проявляли к ней живой интерес. На разных этапах в работе принимали участие студенты физико-технического факультета Уральского политехнического института: Санников В.И., Котельников Н.А., Гиззатулина С.В., Ижгулов Д.З. и др. В проведении опытов со струями перегретой воды большую помощь автору оказал Кусков Г.В. Без помощи и поддержки П.А.Павлова и сотрудников лаборатории быстропротекающих процессов и физики кипения была бы невозможна постановка работы по импульсному растяжению и перегреву жидкостей.

Заключение

Выполнен комплекс экспериментальных исследований начальной стадии фазового перехода жидкость-пар при вскипании перегретых жидкостей в широкой области давлений от -15 МПа до +6,0МПа и температур от комнатной до 0.9 Тк , и сделано теоретическое обобщение опытных данных.

Получены следующие основные результаты:

1. Впервые экспериментально исследована кинетика вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей. Показано, что вскипание перегретой диссоциирующей жидкости на границе спонтанного вскипания определяется критическими пузырьками равновесного состава.

2. Впервые получены экспериментальные результаты по кинетике вскипания перегретой жидкости при отрицательных давлениях вблизи границы спонтанного вскипания. Показано, что зависимость среднего времени жизни растянутой жидкости от степени перегрева вблизи границы спонтанного вскипания подобны аналогичным зависимостям для вскипания перегретых жидкостей при положительных давлениях.

3. Разработаны новые методы исследования вскипания перегретых жидкостей при отрицательных давлениях. С их помощью впервые получены зависимости температуры предельного перегрева 12 чистых жидкостей и 5 жидких растворов от давления в области отрицательных давлений до-15 МПа.

4. Сделан вывод о применимости классической теории гомогенной нуклеации для описания предельных перегревов жидкостей при отрицательных давлениях до -(2-3) критических давлений.

5. Получены экспериментальные данные по влиянию растворенного в жидкости аргона и углекислого газа на распад струй перегретой воды, расходные и тяговые характеристики коротких сопел при истечении вскипающей воды. Показано, что растворенный в жидкости газ активирует распад свободных струй перегретой воды, но слабо влияет на тяговые и расходные характеристики сопел вплоть до границы спонтанного вскипания жидкостей.

6. Получены зависимости температуры достижимого перегрева четырехокиси азота от растворенного в ней окиси азота. Показано, что спонтанное вскипание газонасыщенного раствора диссоциирующей жидкости определяется критическими пузырьками равновесного состава.

7. Получены зависимости температуры достижимого перегрева при

22 24 3 1

J = 10 -10 м'с" растворов углекислого газа в этиловом спирте, гексадекане и воде от концентрации углекислого газа в области отрицательных давлений до -7 МПа. Показано, что зависимости температуры достижимого перегрева растворов этилового спирта с углекислым газом и четырехокиси азота с окисью азота имеют вид, характерный для идеальных растворов.

8. Обнаружено подавление центров кавитации в воде углекислым газом и другими легкокипящими примесями в области гетерогенного вскипания растянутой жидкости.

9. Получены результаты по влиянию ионизирующего излучения на кинетику вскипания диссоциирующих жидкостей и хлора. Показано, что в случае диссоцииирующих жидкостей вскипание перегретой жидкости под действием излучения происходит на пузырьках неравновесного состава, что объясняется температурной и концентрационной неоднородностью среды на мезоскопическом уровне. п

10. Обнаружено, что электрическое поле напряженностью до 10' В/см при кратковременном воздействии (до 100 мкс) не способно вызвать преждевременное вскипание растянутой жидкости. Напротив, постоянное электрическое поле вызывает преждевременное вскипание растянутой жидкости уже при напряженностях до 0.5-105 В/см.

11. На основе сопоставления основных положений теории гомогенной нуклеации и кинетической теории прочности найдены условия применения последней для описания результатов по гетерогенному вскипанию перегретых и растянутых жидкостей.

12. Впервые получены экспериментальные данные по скорости роста пузырьков в перегретой растянутой жидкости. Показано, что при росте пузырьков в перегретой растянутой жидкости давление пара в них существенно меньше равновесного.

13. Получены экспериментальные результаты по размножению пузырьков пара в процессе вскипания перегретой и растянутой жидкости. Показано, что первичные пузырьки пара, возникшие и растущие в перегретой и растянутой жидкости, в определенных условиях вызывают размножение центров кипения и кавитации в перегретой и растянутой жидкости.

1. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. 312 с.

2. Скрипов В.П., Синицын Е.Н., Павлов П.А. и др. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии. М.: Атомиздат, 1980.208 с.

3. Скрипов В.П., Коверда В.П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей. М.: Наука,1984, 232 с.

4. Павлов П.А. Динамика вскипания сильно перегретых жидкостей. Свердловск: УрО АН СССР, 1988,248 с.

5. Байдаков В.Г. Перегрев криогенных жидкостей. Екатеринбург: УрО РАН, 1995, 264 с.

6. Ермаков Г.В. Термодинамические свойства и кинетика вскипания перегретых жидкостей, Екатеринбург: УрО РАН, 2002, 272 с.

7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. 4.1. М.: Наука,1976. 592 с.

8. Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982. 584 с.

9. Семенченко В.К. Избранные главы теоретической физики. М.: Просвещение, 1966, 396 с.

10. Ю.Ван-дер-Ваальс И.Д., Констамм Ф. Курс термостатики. Пер. с нем. Т.1.0НТИ, 1936. 452 с.

11. Скрипов В.П. Термодинамическая устойчивость жидкости при перегреве и переохлаждении. Метастабильные фазовые состояния и кинетика релаксации. Екатеринбург: УрО РАН, 1992. С. 3-11.

12. Скрипов В.П., Файзуллин М.З. Фазовые переходы кристалл-жидкость-пар и термодинамическое подобие. М.: Физматлит, 2003, 160 с.

13. Мартынюк М.М. Обобщенное уравнение Ван-дер-Ваальса. Журнал физической химии. 1991, т.65, вып.6, с. 1716-1717.

14. Мартынюк М.М. Спинодаль жидкой фазы на основе обобщенного уравнения Ван-дер-Ваальса. Журнал физической химии. 1996, т. 70, №7, с.1194-1197.

15. Мартынюк М.М., Кравченко Н.Ю. Граница термодинамической устойчивости жидкой фазы в области отрицательных давлений. Журнал физической химии. 1998, т. 72, №6, с.998-1001.

16. Furth R. On the theory of the liquid state. 1. The statistical treatment of the thermodynamics of liquids by the theory of holes. Cambridge Philosophical Society, 1941, v.37, p.252-275.

17. Ермаков Г.В., Байдаков В.Г., Скрипов В.П. Плотность перегретого диэтилового эфира и граница устойчивости жидкого состояния. Журнал физической химии, 1973, т.47, №4, с. 1026-1027.

18. Семенова Н.М, Ермаков Г.В. К определению границы термодинамической устойчивости однородной жидкости. Теплофизика метастабильных систем. УНЦ АН СССР, Свердловск.1977, с. 73-76.

19. Синицын Е.Н., Виноградов В.Е. Аппроксимация спинодали нормальных жидкостей. Теплофизика высоких температур, 1980, т.28, №5, с.1101-1103.

20. Синицын Е.Н., Виноградов В.Е. Термодинамическое подобие и простая аппроксимация спинодали. Фазовые превращения и неравновесные процессы. УНЦ АН СССР, Свердловск, 1980, с.77-80.

21. Speedy R. J., Angell С. A. Isothermal compressibility of supercooled water and evidence for athermodynamic sigularity at -45°C. J.Phys. Chem. 1976, Vol.65, No.3,p.851-858.

22. Speedy R. J. Stability-Limit Conjecture. An Interpretation of the Properties of Water. J.Phys. Chem. 1982, Vol.86, No.6, p.982-991.

23. Speedy R. J. Limiting Forms of the Thermodynamic Divergences at the Conjectured Stability Limits in Superheated and SUPERCOOLED Water. J.Phys. Chem. 1982, Vol.86, No.15, p.3002-3005.

24. Скрипов В.П. О фазовой диаграмме воды при отрицательных давлениях. ТВТ.1993, Т.31, №3, с. 373-377.

25. Скрипов В.П. Продолжение X кривой 4Не вобласть метастабильного состояния жидкого гелия. Успехи физических наук. 2000, т. 170, №5, с. 559-563.

26. Shen V.K., Debenedetti P.G. Density-functional study of homogeneous bubble nucleation in the stretched Lennard-Jones fluid. Journal of Chemical Physics. 2001, v.114, N.9, p.4149-4159.

27. Yamada M., Mossa S., Stanley H. E. and Sciortino F. Interplay Between Time-Temperature- Transformation and the Liquid- Liquid Phase Transition in Water. PHYSICAL REVIEW LETTERS , 2002, v. 88, N. 19, p.5701(1-4).

28. Volmer M., Weber A. Keimbildung in ubersattigten Gebilden. Zeitschrift fur Physikalischer Chemie, 1926, Bd. 119, s.277-301.

29. Farkas L. Keimbildungsgeschwindigkeit in ubersattigten Dampfen. Zeitschrift fur Physikalischer Chemie, 1927, Bd.125, s.236-242.

30. Kaischew R., Stranski I.N. Zur kinetischen Ableitung der Keimbildungsgeschwindigkeit. Zeitschrift fur Physikalischer Chemie, 1934, Bd.26,B, s.317-326.

31. Becker R., Doring W. Kinetische Behandlung der Keimbildung in ubersattigten Dampfen. Annalen der Physik, 1935, Bd.24, N.8, s. 719-752.

32. Doring W. Die uberhitzungsgrenze und Zerressfestigkeit von Flussigkeiten. Zeitschrift fur Physikalischer Chemie, 1937, Bd.36, B,N516 s.371-386.

33. VolmerM. Kinetik der Phasenbildung, Dresden-Leipzig, 1939. 220 s.

34. Kottowski H.M. The mechanism of nucleation, superheating and reducing effects on the activation energy of nucleation. Progress in heat and mass transfer, 1973, v.7, p.299-324.

35. Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы. Кавитация. ЖЭТФ, 1942, т.12, вып. 11-12, с.525-538.

36. Kramers Н.А. Brownion motion in a field of force and the diffusion model of chemical reactions. Physica. 1940. Bd.7, N.4, s.284-304.

37. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. М.: Наука, 1975, 592 с.

38. Каган Ю. О кинетике кипения чистой жидкости. Журнал физической химии. 1960, т.34, №1, с.92-101.

39. Дерягин Б.В. Общая теория нуклеации. Доклады АН СССР, 1970, т.193, №5, с. 1096-1099.

40. Дерягин Б.В. Общая теория образования новой фазы. Статистическая кавитация в нелетучей жидкости. ЖЭТФ. 1973. Т. 65. Вып. 6(12). С. 2261-2271.

41. Дерягин Б.В., Прохоров А.В., Туницкий Н.Н. Статистическая термодинамика образования новой фазы. II. Теория вскипания летучих жидкостей//ЖЭТФ. 1977. Т. 73. Вып. 5. С. 1831-1848.

42. Акуличев В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. М.: Наука, 1978. 279 с.

43. Donny F.M. Ann. Chim. (Phys.). 1846. V.16. P.167.

44. Reynolds О. Mem. Manchr. Lit. Phil. Soc., 232(1877/1878).

45. Reynolds O. Mem. Manchr. Lit. Phil. Soc, 394(1880/1881).

46. Bertelot M. Ann. Chim.(Phys.), 30, 232(1850).

47. Meyer J. Zur Kentniss des Negativen Druckes in Flussigkeiten, Zeitschrift fur Elektrochemie. 1911, N 17, S.743-745.

48. Henderson S. J. and Speedy R. J. Temperature of maximum density in water at negative pressure. Journal of Physical Chemostry, 1987, Vol. 91, No. 11, p. 3062-3068.

49. Синицын E.H, Нетунаев C.B. Кинетика вскипания растянутого диэтилового эфира //Теплофизические свойства жидкостей и взрывное вскипание. Свердловск, 1976. С. 18-22.

50. Синицын Е.Н, Усков B.C. Исследование кинетики кавитационного разрыва четырехокиси азота. // Изв. АН БССР. Сер. физ.-энерг. наук. 1986. №2. С.49-52.

51. Imre A., Martinas K., Rebelo L.P.N. Termodynamics of negative pressures in liquids. J. Non-Equilb. Thermodyn. 1998, vol.23, N. 4, p.351-375.

52. Vincent R.S. Measurement of tension in liquids by means of a metal bellows. Proc. Phys. Soc. (L.), 1941, 53, p.126-140.

53. Хохлов В.А. Исследование объемной прочности на растяжение минерального масла для исполнительных механизмов систем регулирования. Изв. АН СССР, ОТН (Энергетика и автоматика), 1961, №6, с.85-88.

54. Manley D.M.Y.P. Ph. D. Thesis(London University, 1952).

55. Reynolds О. Mem. Manchr. Lit. Phil. Soc. 7 (1882).

56. Briggs L.J. A new method for measuring the limiting negative pressure in liquids. Science, 1949. V. 109, p. 440.

57. Briggs L.J. Limiting negative pressure of water. Journal of

58. Applied Physics, 1950. V. 21, N. 7, p. 721-722.71 .Briggs L.J. The limiting negative pressure of five organic liquidsand the 2-phase system, water-ice. Science, 1951. V. 113, p. 483.

59. Briggs L.J. The limiting negative pressure of acetic acid, benzene, aniline, carbon tetrachloride, and chloroform. Journal of chemical physics, 1951. V. 19, N. 7, p. 970-972.

60. Briggs L.J. The limiting negative pressure of mercury in pyrex glass. Journal of Applied Physics, 1953, v.24, p.488-490.

61. Briggs L.J. Maximum superheating of water as a measureof negative pressure. Journal of Applied Physics, 1955. V.26, N. 8, p. 1001-1003.

62. Apfel R.E., Smith M. P., Jr. The tensile strength of di-ethyl ether using Briggs's method. "J. Appl. Phys.", 1977. vol.48, N5, 2077-2078.

63. Temperley N.H.V., Chambers L.G. Proc. Phys. Soc. (L.), 1946, v.58, p.420.

64. Budgett H.M. Proc. Roy. Soc. 1912, v.A86, p.25.

65. Хейуорд А. Отрицательные давления в жидкостях: каких заставить служить человеку? Успехи физическихнаук, 1972, т. 108, вып.2, с. 303-318.

66. Apfel R.E. A novel technique for measuring the strength of liquids. The Journal of the acoustical society of America, 1971. V. 49, N. l(Part 2), p. 145-155.

67. Apfel R.E. Vapor nucleation at a liquid-liquid interface. Journal of chemical physics, 1971. V. 54, N. 1, p. 62-63.

68. Apfel R.E. Tensile strength of superheated n-hexane droplets. Nature, physical science, 1971. V. 233, N. 41, p. 119-121.

69. Carnell M.T., Fiadeiro P.T. and Emmony D.C. Cavitation phenomena generated by a lithotripter shock wave. J.Acoust. Soc. Am. 1995, vol.97, N1, p.677-679.

70. Akulichev V.A. Acoustic cavitation in low-temperature liquids. Ultrasonics, 1986, p.8-18.

71. Pettersen M.S., Balibar S. and.Maris H.J, "Experimental Investigation of Cavitation in Superfluid Helium-4", Phys. Rev. 1994. B49, p. 12062.

72. Eisenmenger W., D., Kohler M., Pecha R., Wurster C. Negative pressure amplitudes in water measured with the fiber optic hydrophone /Nonlinear Acoust. Perspect.: 14 th Int. Symp., Nanjing, 17-21 June, 1996. c.543-548.

73. Тесленко B.C., Санкин Г.Н., Дрожжин А.П. Свечение в воде и глицирине в поле сферически фокусируемых и плоских ударно-акустических волн// Физика горения и взрыва, 1999, т. 35, вып.6, с 125-128.

74. Sankin G., Mettin R., Lindau О., Wolfrum В., Lauterborn W., Teslenko V.S. Laser induced cavitational luminescence in a bipolar acoustic pulse wave. The Journal of the Acoustical Society of America, 2001, v. 110, No.5, p. 2733.

75. Trevena D.H. Propagation of stress pulses across the interface between two immiscible liquids. Nature, 1966, vol.209, p.289.

76. Couzens D.C.F., Trevena D.H. Critical tension in a liquid under dynamic conditions of stressing. Nature, 1969, vol.222, p.473.

77. Overton G.D.N., Williams P.R. and Trevena D.H. The influence of cavitation history and entrained gas on liquid tensile strength. J.Phys. D: Appl. Phys., 1984, Vol.17, p.979-987.

78. Бесов A.C., Кедринский B.K., Пальчиков Е.И. Изучение начальной стадии кавитации с помощью дифракционной оптической методики. Письма в ЖТФ, 1984, т. 10, вып.4, с.240-244.

79. Стебновский С.В. О механизме разрушения жидкого объема. Прикладная механика и техническая физика. 1989, N2, с. 126-132.

80. Carlson G.A., Henry K.W. Technique for studying dynamic tensile failure in liquids: application to glycerol. Journal of Applied Physics, 1973. V. 44, N. 5, p. 2201-2206.

81. Харкевич A.A. Неустановившиеся волновые явления. M.-JL: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950.204 с.

82. Кедринский В.К. Динамика зоны кавитации при подводном взрыве вблизи свободной поверхности. Прикладная механика и техническая физика. 1975, N5,с. 68-78.

83. Байков И.Р., Бернгардт А.Р., Кедринский В.К., Пальчиков Е.И. Экспериментальные методы исследования динамики кавитационных кластеров. Журнал прикладной механики и технической физики, 1984, №5, с. 30-34.

84. Williams P. R. Williams Р. М. Brown S. W. J., Temperlev Н. N. V. On the tensile strength of water under pulsed dynamic stressing. Proc. Rov. Soc. London. A. 1999, v.455. № 1989. 3311—3323.

85. Дремин A.H., Канель Г.И., Колдунов C.A. Исследование откола в воде, этиловом спирте и плексигласе. // Горение и взрыв: Материалы 3 Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву, Ленинград, 5-10 июля 1971 , М.: Наука, 1972. С. 569-574.

86. Богач А.А., Уткин А.В. Прочность воды при импульсном растяжении. Прикладная механика и техническая физика. 2000, т.41, №.4. С. 198205.

87. Канель Г.И., Разоренов С.В., Уткин А.В., Фортов В.Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.: Янус-К, 1996, 408 с.

88. Worthington A.M. Phil. Trans. Roy. Soc.(A). 1893, vol.183, p. 355.

89. Dixon, Proc. Roy. Dublin Soc., 1909, vol.12.

90. Temperley H. N. V., Trevena D. H. Why is the tensile strength of water measured dynamically less than that measured statically? «J. Phys. D.: Appl. Phys.», 1987, 20, № 8, 1080—1081.

91. Scott A. F., Shoemaker D. P., Tanner K. N. and Wendel J.G. Study of the Berthelot method for determining the tensile strength of a liquid. Journal of Chem. Phys., 1948, vol. 16, p.495.

92. Сиротюк М.Г. Акустический журнал, 1965, т.11, с.380.

93. Бесов А.С., Кедринский В.К., Пальчиков Е.И. О пороговых кавитационных эффектах в импульсных волнах разрежения. Письма в ЖТФ, 1989, том 15, вып. 16. С. 23-27.

94. Green J,L., Durben D.J., Waif G.H., Angell C.A. Water and solutions at negative pressure: Raman spectroscopy study to -80 megapascals. Science, 1990, v.249, p.649- 652.

95. Zheng Q, Durben D.J., Wolf G.H., Angell C.A. (1991) Liquids at large negative pressures: water at the homogeneous nucleation limit, Science 254. 829-832.

96. Бесов A.C., Кедринский B.K., Морозов Н.Ф., Петров Ю.В., Уткин

97. A. А. . Об аналогии начальной стадии разрушения твердых тел и жидкостей при импульсном нагружении. ДАН. 2001, т. 378, №3, с.333-335.

98. Вода в дисперсных системах/ Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, Ф.Д.Овчаренко и др.- М.: Химия, 1989, 288 с.

99. Уткин А.В., Сосиков В.А., Богач А.А. Импульсное растяжение гексана и глицерина при ударно-волновом воздействии. Прикладная механика и техническая физика. 2003, т.44, N.4. С. 27-33.

100. Уткин А.В., Сосиков В.А. Отрицательные давления в этиловом спирте при ударно-волновом воздействии. Физика экстремальных состояний вещества -2005. Черноголовка 2005, с. 91-92.

101. Erlich D.C., Wooten D.C., Crewdson R.C. Dynamic tensile failure of glycerol. J. of Appl. Physics. 1971, vol.42, N13, p. 5495-5502.

102. Ohde Y., Watanabe H., Hiro K., Motoshita K., Tanzawa Y. Raising of negative pressure to around -200 bar for some organic liquids in a metal Berthelot tube. J. Phys. D: Appl. Phys. 1993, vol.26, p. 1188-1191.

103. Carlson G.A. Dynamic tensile strength of mercury. Applied Physics, 1975. V. 46, N. 9, p. 4069-4070.

104. Beams J.W. Tensile strengths of liquid argon, helium, nitrogen and oxygen. Physics of Fluids, 1959, vol. 2, p. 1-4.

105. Coupin F. and Balibar S. Cavitation pressure in liquid helium. Phys. Rev.

106. B. 2001, vol.64, N.6, p. 064507(1-10).

107. Coupin F. and Balibar S. Anomaly in the stability limit of liquid 3He. Phys. Rev. Lett. 2001, vol.87, N.14, p. 145302(1-4).

108. Guilleumas M.Pi, Barranco M., Navarro J., Solis M.A. Thermal nucleation of cavities in liquid helium at negative pressures. Physical Review B, 1993, vol.47, N14, 9116-9119.

109. Maris H.J.,.Hall S.C, Balibar S. and Pettersen M.S., "Nucleation of Bubbles in liquid Helium", J. Low Temp. Phys.1993, vol. 93, p.1069.

110. Balibar S., Guthmann C., Lambare H., Roche P., Rolley E. and Maris H.J., "Quantum Cavitation in Superfluid Helium 4 ?", J. Low Temp. Phys. 1995, vol.101, p.271.

111. Lambare H., Roche P., Balibar S., Maris H.J., Andreeva O.A., Guthmann C., Keshishev K.O. and Rolley E. "Cavitation in superfluid helium in the low temperature limit", Eur. Phys. Journal B. 1998, vol. 2, p.381.

112. Caupin F., Roche P., Marchand S. and Balibar S. "Cavitation in normal liquid helium", J. Low Temp. Phys. 1998, vol.113, p.473.

113. Balibar S., Caupin F., Lambare H., Roche P. and Maris H.J. "Quantum cavitation: a comparison between superfluid helium 4 and normal liquid helium 3", J. Low Temp. Phys. 1998, vol.113, p.459.

114. Акуличев В. А., Буланов В.А. О прочности на разрыв квантовых жидкостей. Акустический журнал.1974, т. 20, вып. 6, с.817-821.

115. Байдаков В.Г. Кавитационная прочность криогенных жидкостей (Обзор). В кн. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.7. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. С.3-18.

116. Синицын Е.Н., Скрипов В.П. Методика измерения среднего времени жизни перегретой жидкости. Приборы и техника эксперимента. 1966, №4, с.178-180.

117. Ш.Синицын Е.Н., Скрипов В.П. Экспериментальное исследование кинетики вскипания перегретой жидкости. Украинский физический журнал. 1967, т.12, №1, с.99-104.

118. Чуканов В.Н, Скрипов В.П. Экспериментальная установка для изучения перегретых жидкостей методом измерения времени их жизни/ Теплофизика, вып.1. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1971, с. 310.

119. Чуканов В.Н, Скрипов В.П. Изучение кинетики гомогенного зародышеобразования в перегретых жидких фреонах Ф-11, Ф-21./ Атомная и молекулярная физика. Свердловск, УПИ им. С.М.Кирова, 1971, с. 48-54.

120. Чуканов В.Н., Евстефеев В.Н. Кинетика зародышеобразования в перегретой воде./ Атомная и молекулярная физика. Свердловск, УПИ им. С.М.Кирова, 1976, с. 99-103.

121. Скрябин А.Н., Чуканов В.Н. Кинетика вскипания перегретой воды./Теплофизика метастабильных систем. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1977, с. 77-80.

122. Байдаков В.Г., Скрипов В.П. Экспериментальная установка для изучения кинетики зародышеобразования в перегретом жидком аргоне./ Теплофизические исследования жидкостей. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1975, с. 6-11.

123. Байдаков В.Г, Скрипов В.П, Каверин A.M. Достижимый перегрев жидкого аргона. ЖЭТФ, 1973, т.65, №9, с.1126-1132.

124. Каверин A.M., Байдаков В.Г, Куваев В.Г. Граница спонтанного вскипания жидкого ксенона./Теплофизические свойства жидкостей и взрывное вскипание. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1976, с. 3-9.

125. Дианов Д.Е, Мальцев С.А, Байдаков В.Г, Скрипов В.П. Достижимый перегрев жидкого кислорода./ Теплофизические свойства перегретых жидкостей. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1978, с. 16-19.

126. Синицын Е.Н, Данилов Н.Н. Достижимый перегрев органических жидкостей./ Теплофизические свойства перегретых жидкостей. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1978, с. 8-11.

127. Данилов Н.Н, Синицын Е.Н, Скрипов В.П. Кинетика вскипания перегретых бинарных растворов./ Теплофизика метастабильных систем. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1977, с. 28-42.

128. Скрипов В.П, Синицын Е.Н, Данилов Н.Н. Вскипание перегретых жидкостей под действием у квантов. В сб. Тепло-массоперенос. Т.2, ч.1. Минск, Изд-во ИТМО АН БССР, 1972, с.235-239.

129. Синицын Е.Н, Усков B.C. Вскипание перегретого н-пентана под действием а частиц.// Термодинамические исследования метастабильных жидкостей. Свердловск, 1986, с.83-85.

130. Синицын Е.Н, Усков B.C. Вскипание перегретой жидкости в присутствии металлической поверхности в изотермических условиях. Инженерно физический журнал. 1983, т.44, №1, с. 19-22.

131. Виноградов В.Е, Синицын Е. Н, Скрипов В, П. Достижимый перегрев четырехокиси азота. В сб. «Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела энергетических установок» т.1 .Минск, 1976, с. 178-184.

132. Карслоу Г, Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964, 488 с.

133. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. М.: Мир, 1964, 500 с.

134. Виноградов В.Е, Синицын Е.Н, Скрипов В.П. Кинетика спонтанного и инициированного гамма-излучением вскипания перегретой диссоциирующей четырехокиси азота. Известия АН БССР,сер. физ.энерг. навук, № 1,1977, с. 117-121.

135. Скрипов В.П., Синицын Е.Н., Виноградов В.Е., Муратов Г.Н. Кинетика вскипания перегретых диссоциирующих жидкостей В кн. Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела АЭС. Минск, 1982.С.30-39

136. Виноградов В.Е., Скрипов В.П., Синицын Е.Н. Достижимый перегрев жидкого хлора. Журнал физической химии, 1977, N10, с.2704(Деп. ВИНИТИ per. N2179-77.12 с.)

137. Виноградов В.Е., Синицын Е.Н, Михалевич JI.A. Теплофизические свойства и достижимый перегрев перфторпропилиодида ОФТПЭ УНЦ АН СССР, Деп. в ВИНИТИ, N 1335-79 Деп. Свердловск, 1979.11с.

138. Физико-химические и теплофизические свойства химически реагирующей системы N204 2N02 2N0+02, Минск, Наука и техника, 1976, 344 с.

139. Термодинамические и переносные свойства химически реагирующих газовых систем. Под ред. Красина А.К. и Нестеренко В.Б., ч.2, Минск, Наука и техника, 1967, 240 с.

140. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. JL: Химия, 1967,388 с.

141. Синицын Е.Н. Исследование кинетики зародышеобразования в перегретых жидкостях: Дис. . канд.физ.-мат.наук. Свердловск: УПИ им. С.М.Кирова, 1967.

142. Петухов Б.С., Ковалев С.А., Колодцев И.Х. Исследование механизма кипения четырехокиси азота. Теплофизика высоких температур, 1973, т. 11, №6, с. 1227-1233.

143. Данилов Н.Н. канд. Канд.дисс. Свердловск, 1976 г.

144. Малько М.В., Нестеренко В.Б. Кинетика и механизм химических реакций в диссоциирующем теплоносителе четырехокиси азота, Минск, Наука и техника, 1974,208 с.

145. Белянин B.C. Времена химической релаксации реакции распада четырех- и двуокиси азота в газовой фазе. Известия АН БССР, серия физико-энергетических наук, 1977, №2, с.95-100.

146. Якименко JI.M., Пасманик М.И. Справочник по производству хлора и каустической соды, и основных хлорпродуктов, М., Химия, 1976, 440 с.

147. Гейдон JI. Энергия диссоциации и спектры двухатомных молекул.М.: Иностранная литература, 1949, 301 с.

148. Селезнев В.Г., Скоробогатов Г.А. Фотолиз перфторпропилиодида мощными импульсами света. Журнал общей химии, 1974, т.44, №10, с. 2260-2263.

149. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкостей. М.; Л.: Гос-техтеориздат, 1951,108 с.

150. Кедринский В.К. Гидродинамика взрыва: эксперимент и модели. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000, 435 с.

151. Виноградов В.Е. Экспериментальное исследование кавитации в волне разрежения// Неравновесные фазовые переходы и теплофизические свойства веществ. Екатеринбург, 1996, с. 101-111.

152. Vinogradov V.E., Pavlov Р.А. Liquid Boiling-Up at Negative Pressures //The Physics of Heat Transfer in Boiling and Condensation. Proc. of the Intern, symp. on the Physics of Heat Transfer in Boiling and Condensation, Moscow. 1997. P. 57-60.

153. Виноградов B.E., Павлов П.А. Рождение кавитационных пузырьков при отражении короткой волны давления от воздушных и паровых пузырей.//Метастабильные фазовые состояния и фазовые переходы. Вып.1. Сб. научн. Трудов, УрО РАН, Екатеринбург, 1997, с.132-137.

154. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Вскипание н-пентана в волне разрежения // Теплофизика высоких температур. 1996. Т. 34. № 1.1. С. 35-39.

155. Бункин Н.Ф., Бункин Ф.В. Бабстоны стабильные газовые микропузырьки в сильно разбавленных растворах электролитов. ЖЭТФ. 1992. Т. 101. Вып. 2. С. 512-527.

156. Harvey E.N., McElroy W.D., Whiteley А.Н. Oncavity formation in water. Journal of Applied Physics, 1947, v. 18, N. 2, p. 162.

157. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Ленинград. Судостроение, 1966, 439 с.

158. Кнэпп Р., Дейлл Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974. 688 с.

159. Пирсол И. Кавитация. М.: Мир, 1975. 94 с.

160. Бесов А.С., Кедринский В.К., Matsumoto Y., Ohashi Н., Пальчиков Е.И. Структура кавитационных ядер и аномальные свойства воды.//Механика разрушения жидкости. Вып. 104. СО РАН, 1992 .1. С. 16-28.

161. Буевич Ю.А. О докритическом образовании зародышей в жидкости с поверхностно-активным веществом (ПАВ)// Инженерно-физический журнал. 1987. Т.52. №3. С. 394-402.

162. Rein М., Meier G.E.A. On the dynamics of heterogeneous shock cavitation. Acustica, 1990, vol.71, p.1-13.

163. Павлов П.А., Скрипов В.П. Вскипание жидкости при импульсном нагреве. Теплофизика высоких температур, 1965, т.З, №1, с.109-114.

164. Nikitin E.D., Popov А.Р., Bogatishcheva N.S., Yatluk Y.G. Critical Temperatures and Pressures of Straight-Chain Saturated Dicarboxylic Acids (C4 to C14) // J. Chem. Eng. Data. 2004. - Vol.49, N 6. - P. 15151520.

165. Волосников Д.В., Сивцов A.B., Скрипов П.В., Старостин А.А. Метод управляемого импульсного нагрева для определения свойствкороткоживущих жидкостей // Приборы и техника эксперимента. 2000. № 1.С. 146-151.

166. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Экспериментальная установка для импульсного перегрева жидкостей в волне разрежения. В кн. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.2. Екатеринбург: УрО РАН, 1998, с.60-64.

167. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Продолжение границы предельных перегревов в область отрицательных давлений. В кн. Тепломассообмен ММФ-2000,т.5, Минск,2000, с. 463-467.

168. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Граница предельных перегревов н-гептана, этанола, бензола и толуола в области отрицательных давлений. Теплофизика высоких температур,2000, т.38, №3, с. 402406.

169. Байдаков В.Г. Межфазная граница простых классических и квантовых жидкостей. Екатеринбург: УИФ Наука, 1994, 376 с.

170. Малышенко С.П. Влияние искривленной границы раздела фаз на поверхностное натяжение и кинетику зародышеобразования в жидкостях.// Теплофизика высоких температур, 1994. Т. 32. №5. С. 718-725.

171. Koga К., Zeng Х.С., Shchekin А.К. Validity of Tolman's equation: How large should a droplet be? // Journal of Chemical Physics. 1998. V.109. N 10. P.4053-4070.

172. Жуховицкий Д.И. Поверхностное натяжение границы раздела пар-жидкость с конечной кривизной. Коллоидный журнал, 2003, т.65, №4, с. 480-494.

173. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. М.: Изд. ин. литературы, 1963. 292 с.

174. Скрипов В.П., Кукушкин В.И. Прибор для наблюдения предельного перегрева жидкости. Журнал физической химии. 1961, т.35, №12, с. 2811-2813.

175. Синицын Е.Н., Данилов Н.Н., Скрипов В.П. Нуклеация в перегретых жидких смесях циклогексан бензол. В сб. Теплофизика, вып.1. Свердловск, изд. УНЦ АН СССР, 1971, с. 22-26.

176. Скрипов В.П., Бирюкова JI.B., Данилов Н.Н., Синицын Е.Н. Достижимый перегрев растворов гексафторбензол- н-гексан. В сб.Теплофизические исследования жидкостей. Свердловск, изд. УНЦ АН СССР, 1975, с. 3-5.

177. Данилов Н.Н., Синицын Е.Н., Скрипов В.П. Спонтанное образование зародышей в перегретых жидких растворах. В сб.Гидродинамика итеплообмен в энергетических установках. Свердловск, изд. УНЦ АН СССР, 1975, с. 3-7.

178. Blander М., Hengstenberg D., Katz J.L. Bubble nucleation in n-pentane, n-hexane, n-pentane + hexadecane mixtures and water. Journal of Physics Chemistry, 1971, v.75, N23, p.3613-3619.

179. Porteous W. and Blander M. Limit of Superheat and Explosive Boiling of Light Hydrocarbons. AIChE. Journal, 1975, v.21, p.560-566.

180. Eberhart J.G., Kramsner W. and Blander M. Metastability Limits of Superheated Liquids: Bubble Nucleation Temperatures of Hydrocarbons and their Mixtures. Journal of Colloid and Interface Science. 1975, v.50, N2, p.369-378.

181. Виноградов B.E., Павлов П.А. Предельный перегрев растворов в области отрицательных давлений. // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 4. М.: Изд-во МЭИ, 2002 г. С. 53-56.

182. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Справочник по растворимости. Т. 1.Бинарные системы, книга вторая. M-J1, Изд-во АН СССР, 1962,1960 с.

183. Физико-химические свойства бинарных растворителей: Справ. изд./Г.А.Крестов, В.Н.Афанасьев, Л.С.Ефремова Л.: Химия, 1988. -688 с.

184. Виноградов В.Е. Граница предельных перегревов водных растворов ацетона в области отрицательных давлений.// Метастабильные состояния и фазовые переходы. Екатеринбург, 2000. Вып. 4. С. 33-37.

185. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Импульсный перегрев растворов этилового спирта с водой при отрицательных давлениях // Тр. Второй Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 1998. Т.4. С. 60-63.

186. Виноградов В.Е., Павлов П.А. Влияние добавок воды на температуру предельного перегрева спиртов при отрицательных давлениях.//Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.З. Екатеринбург, УрО РАН, 1999. С. 14-19.

187. Vinogradov V.E., Pavlov Р.А. Limiting superheat of aqueous solutions at negative pressures// NATO SCIENCE SERIES: II: Mathematics, Physics and Chemistry. 2002. Vol. 84: Liquids Under Negative Pressure. P.13-22.

188. Vinogradov V.E., Pavlov P.A. Cavitation strength of water solutions// Journal of Engineering Thermophysics, 2002. Vol. 11, No. 4, P. 353-363.

189. Степанов E.B. Физические аспекты явления парового взрыва. Препринт ИАЭ-5450/3. М.: 1991. 96 с.

190. Гельфанд Б.Е., Медведев С.П., Фролов С.М. Ударные волны при внезапном разлете объема перегретой жидкости. ДАН СССР, 1988, т.301, №6, с.1413-1416.

191. Александров Ю.А., Воронов Г.С., Горбунков В.М., Делоне Н.Б., Нечаев Ю.И. Пузырьковые камеры, М.: Госатомиздат, 1963. 340 с.

192. Маргулис М.А. Звукохимические реакции и сонолюминесценция. М.: Химия, 1986, 288 с.

193. Cuiling G., Douglas Н.Р. Ultrasound induced cavitation and sonochemical yelds. J. Acoust. soc. Amer. 1998, v. 104, N5, p. 2675-2682.

194. Миниович И.Я., Перник А.Д., Петровский B.C. Гидродинамические источники звука. Ленинград, Судостроение, 1972, 478 с.

195. Взаимосвязь акустических и эрозионных характеристик кавитационных процессов в гидравлических устройствах и системах//Атомная техника за рубежом. 1989, №1, с. 12-14.

196. Несис Е.И. Кипение жидкостей. М.: Наука, 1973, 280 с.

197. Присняков В.Ф. Кипение. Киев: Наукова думка, 1988, 240 с.

198. Dhiman С., Vijay А. Н. Towards the concept of hydrodynamic cavitation control. J. fluid mech, 1997, v.332, p.377-394.

199. Chapelon J.Y., Dupenloup F., Cohen H., Lenz P. Reduction of cavitation using pseudorandom signals.IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., and Freg. Contr. 1996. V.43, N 4. P. 623-625.

200. Анисимов М.П. Нуклеация: теория и эксперимент. Успехи химии.2003, т.72, №7, с.664-705.

201. Вопросы физики кипения /под редакцией И.Т. Аладьева. М.: Мир, 1964. 444 с.

202. Буланов Н.В. Взрывное вскипание диспергированных жидкостей. Автореферат диссертации на соискание уч.степени док.физ.-мат. наук. Екатеринбург,2001,48 с.

203. Несис Е.И., Френкель Я.И. Вскипание газированной жидкости. Журнал технической физики, 1952, т.22, вып.9, с. 1500-1509.

204. Ward С.А., Balakrishnan A., Hooper F.C. On the thermodynamics of nucleation in weak gas-liquid solutions. Journal of basic engineering. Transactions of the ASME, 1970, p. 695-704.

205. Дерягин Б.В., Прохоров A.B. К теории вскипания газированной жидкости. Коллоидный журнал. 1982, т. 44, №5, с. 847-862.

206. Kwak Н., Panton R.L. Gas bubble formation in nonequilibrium water-gas solutions // J. Chem. Phys. 1983, Vol. 78. No. 9. P. 5795-5799.

207. Schmelzer J., Schweitzer. Ostwald ripening of bubbles in liquid-gas solutions. J. non-equilib. tharmodyn. 1987, vol.12, p. 255-270.

208. Байдаков В,Г. Кинетика зародышеобразования в перегретых растворах газа в жидкости// Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып.2. Екатеринбург: УрО РАН, 1998, с. 12-38.

209. Болтачев Г.Ш., Байдаков В.Г. Гомогенное зародышеобразование в растворах С02 +Н20 при низких температурах // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Екатеринбург, 2000. Вып. 4. С. 3-20.

210. Гринин А.П, Куни Ф.М, Жувикина И.А. Вероятностно-статистические закономерности процесса гомогенного вскипания пересыщенных газом жидких растворов. Коллоидный журнал, 2002, т. 64, №6, с. 769-774.

211. Schmelzer J.W.P, Baidakov V.G, Boltachev G.Sh. Kinetics of boiling in binary liquid-gas solutions: Comparison of different approaches. Journal of Chemical Physics. 2003, v.119, N.12, p.6166-6183.

212. Чернов A.A, Кедринский B.K, Давыдов М.Н.Спонтанное зарождение пузырьков в газонасыщенном расплаве при его мгновенной декомпрессии. Прикладная механика и техническая физика. 2004, т.45, №2, с. 162-168.

213. Mori Y, Hijikata К. and Nagatani Т. Effect of dissolved gas on bubble nucleation// Int. Journal of heat mass transfer. 1976. V.19. P. 1153-1159.

214. Forest T.W, Ward C.A. Effect of dissolved gas on the homogeneous nucleation pressure of a liquid// Journal of Chemical Physics. 1977. V. 66. N.6. P. 2322-2330.

215. Виноградов В.Е, Синицын Е.Н, Скрипов В.П. Влияние малых добавок окиси азота на достижимый перегрев четырехокиси азота// Известия АН БССР, серия физико-энергетических наук. 1977. №2. С. 95-100.

216. Рапопорт Ф. М, Ильинская А. А. Лабораторные методы получения чистых газов. М, 1963, 419 с.

217. V о s р е г А. Т. Dinitrogen trioxide. Part 8. Vapor-liquid equilibrium in the sistem dinitrogen trioxide-dinitrogen tetroxide. J. of Chemical Society, A,1971, № 10, p.1589-1592.

218. Sellee k F. T, Reamer H. H, Sage В. H. Volumetric and phase behavior of mixtures of nitric oxide and nitrogen dioxide.Ind. Eng. Chem, 1953, v. 45, p.814-819.

219. Физико-химические и теплофизические свойства растворов на основе четырехокиси азота.Минск.: Наука и техника, 1981, 303 с.

220. Павлов П. А. Скрипов П. В. Определение температуры предельного перегрева раствора углекислого газа в воде //ТВТ. 1985. Т. 23. № 1. С. 70-76.

221. Скрипов П.В, Павлов П.А. Влияние газонасыщения на достижимый перегрев воды// ТВТ. 1985. Т. 23. №4. С. 826-827.

222. Скрипов П.В.Изучение взрывного вскипания газонасыщенных жидкостей. Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики. Материалы Всесоюзной конференции, Новосибирск.: ИТФ СО АН СССР, 1985, т.1, с.252-256.

223. Виноградов В.Е. Влияние газонасыщения на кавитационную прочность воды. // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 6. Екатеринбург: УрО РАН, 2004.- С. 71-78.

224. Виноградов В.Е. Влияние примесей на кавитационную прочность воды// Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 7. Екатеринбург: УрО РАН, 2004,- С. 81-87.

225. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.А. Справочник термодинамических величин. М.: Атомиздат, 1971. 240 с.

226. Львов С.Н. Расчет стандартных термодинамических характеристик растворения неполярных газов в воде при высоких температурах и давлениях // Журнал физической химии. 1982, т. 56, №9, с. 2171-2174.

227. Sebastian Н.М., Simnick J.J., Lin Н., Chao К. Vapor-liquid equilibrium in binary mixtures of carbon dioxide + n-decane and carbon dioxide + n-hexadecane. J.Chem.Eng.Data. 1980, vol.25, p. 138-140.

228. Tanoka H., Yamaki Y., Kato M. Solubility of carbon dioxide in pentadecane, hexadecane, and pentadecane + hexadecane. J.Chem.Eng.Data. 1993, vol. 38, p. 386-388.

229. Gilbert M.L., Paulaltis M.E. Gas-liquid equilibrium for ethanol-water-carbon dioxide mixtures at eleated pressures. J.Chem.Eng.Data. 1986, vol.31, p. 296-298.

230. Jennings D.W., Lee R.,Teja A.S. Vapor-liquid equilibrium in the carbon dioxide + ethanol and carbon dioxide + 1-butanol systems. J.Chem.Eng.Data. 1991, vol. 36, p. 303-307.

231. Байдаков В.Г., Каверин A.M. Достижимый перегрев жидких растворов гелий-кислород // ТВТ. 2000. Т.38. №6. С. 886-894.

232. Шуравенко И.А., Скрипов В.П., Каверин A.M. Об истечении перегретой жидкости из насадка. В сб.: Гидродинамика и теплообмен. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974, с.92-98,

233. Шуравенко Н.А„ Исаев О,А., Скрипов В.П. Взрывное вскипание перегретой жидкости при течении через короткие насадки. -Теплофиз.высок.темп., 1975, т. 13, № 4, с.896-898.

234. Хлесткин Д.А., Канищев В,П., Келлер В.Д. Расходные характеристики истечения горячей воды с начальным давлением до 22,8 МПа в атмосферу. Атомная энергия, 1977, т.42, вып.З, с.216-218.

235. Хлесткин Д.А., Канищев В.П. Характерные режимы истечения горячей воды. Теплоэнергетика, 1977, № 8, с.69-71.

236. Скрипов В. П., Шуравенко Н. А., Исаев О. А. Запирание потока в коротких каналах при ударном вскипании жидкости. ТВТ. 1978. Т. 16. №3. С. 563-568.

237. Байдаков В.Г., Мальцев С.А„ Пожарская Г.И„ Скрипов В.П. Взрывное вскипание жидких азота и кислорода при истечении через короткие насадки. Теплофиз.высок.темп., 1983, т.21, № 5, с.959-964.

238. Скрипов В.П., Байдаков В.Г., Мальцев С.А. Паровой взрыв потока при истечении аргона и метана через короткие каналы.//Тепломассообмен 7. Матер.7 Всесоюзной конференции по тепломассообмену.-Минск, 1984. -т.4, ч.2,- с. 138-143.

239. Виноградов В.Е., Синицын Е.Н., Скрипов В.П. Расходные и тяговые характеристики потока вскипающей воды при истечении через сопла Лаваля.// Теплоэнергетика. 1987. № 6. С. 56-57.

240. Виноградов В.Е., Синицын Е.Н., Разгон потока вскипающей воды в коротких соплах. Теплофизика высоких температур, 1988, т. 26, № 2, с.311-314.

241. Виноградов В.Е., Синицын Е.Н. Истечение газонасыщенной воды через короткие сопла . // ТВТ. 1991. Т. 29. № 1. С. 174-177.

242. Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Синицын Е.Н. Экспериментальное исследование истечения перегретой воды через сопла малого размера. Вопрсы атомной науки и техники: Физика ядерных реакторов, 1990, вып. 5, с.43-48.

243. Виноградов В.Е., Парообразование в потоке вскипающей воды. В кн. Термодинамика метастабильных систем, Свердловск: УрО АН СССР, 1989, с.40-45.

244. Brown R., York J.L. Sprays formed by flashing liquid jets. A.I.Ch.E.Journal. 1962, vol.8, No. 2, p.149-152.

245. Линхард Д. Влияние перегрева на форму распыла в струях перегретой жидкости. // Тр. Амер. о-ва инж.-механ. Сер. Д. Теоретические основы инженерных расчетов. 1966, №3, с.166-168.

246. Линхард Д., Дэй Д. Распад струй перегретой жидкости. // Тр. Амер. о-ва инж.-механ. Сер. Д. Теоретические основы инженерных расчетов. 1970, т.92, №3, с.111-120.

247. Исаев О.А., Шуравенко Н.А. Исследование формы распыла струи с ростом перегрева жидкости на выходе из насадков. Теплофизические свойства жидкостей и взрывное вскипание. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1976, с.84-89

248. Celeta G.P., Cumo М., Farello G.E., Incalcaterra Р.С. On the critical flows of subcooled liquids. Proceedings of the 7 th international heat transfer conference. (Munchen-1982) 1982, vol.5,p.379-383.

249. Павлов П.А., Исаев О. А. Барокапиллярная неустойчивость поверхности свободной струи перегретой жидкости. Теплоф. выс. температур, 1984, т.22, №4, с.745-752.

250. Wildgem A., Straub J. The boiling mechanism in superheated free jets. Int. J. Multiphase Flou.1989. vol.15, No. 2, p.193-207.

251. Решетников A.B., Мажейко H.A., Скрипов В.П. Струи вскипающих жидкостей//Прикладная механика и техническая физика. 2000, т.41, №3, с.152-132.

252. Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Синицын Е.Н., Распад струй перегретой воды. ИТФ УрО АН СССР. Деп. в ВИНИТИ, N5085-B89, Свердловск, 1989.

253. Виноградов В.Е., Кусков Г.В., Синицын Е.Н. Распад струй газонасыщенной воды. Теплофизика высоких температур, 1994, т.32, №1, с. 72-78.

254. Ермаков Г.В., Липнягов Е.В., Смоляк Б.М., Перминов С.А.,

255. Михалевич JI.A., Нурбаев Р.Б. Кинетика вскипания и граница достижимого перегрева хорошо обезгаженного н-пентана // Тр. Второй Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 1998. Т.4. С. 103- 106.

256. Болтачев Г.Ш., Байдаков В.Г. О причинах расхождения теории гомогенной нуклеации и эксперимента для газонасыщенных жидкостей при низких температурах // Журнал физической химии, 2001, т.75, №9, с. 1597-1600.

257. Абросимов В.К., Ефремова Л.С., Иванов Е.В., Панкратов Ю.П. Изменение структуры воды под влиянием растворенных компонентов воздуха // Журнал физической химии. 2000. Т.74. №5. С. 854-857.

258. Синицын Е.Н., Скрипов В.П. Частота инициированного зародышеобразования в перегретой жидкости. Журнал физической химии. 1969, т.43, №4, с.875-881.

259. Jalaluddin А.К., Sinha R.B. Effect of an electric field on the superheat of liquids//Nuovo Cimento Suppl. -1962.-Ser.X. -V.26, p.234-237.

260. Павлов П.А., Скрипов В.П. Влияние электрического поля на вскипание при ударном режиме//Атомная и молекулярная физика. Сборник трудов УПИ, Свердловск, 1969, с. 134-138.

261. Занин А.И., Синицын Е.Н., Багриновский А.А. Влияние электрического поля на вскипание перегретого пентана.// Теплофизические исследования перегретых жидкостей. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1981. С. 65-71.

262. Занин А.И., Синицын Е.Н. Вскипание перегретого пентана в электрическом поле. Инж. физ. журн., 1985, т.48, №2, с.186-189.

263. Воробьев B.C., Малышенко С.П. Влияние внешних электрических полей на зародышеобразование в диэлектрических жидкостях. Тр. Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2002. Т.4. С. 61- 64.

264. Воробьев B.C., Малышенко С.П. Образование зародышей новой фазы в электрических полях. ЖЭТФ, 2001, т.120, вып.4(10), с.863-870.

265. Виноградов В.Е. Влияние импульсов электрического поля на перегрев ацетона в области отрицательных давлений. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 5. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С.100-106.

266. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 624 с.

267. Синицын Е.Н. Об интерпретации опытов по вскипанию перегретой жидкости в стеклянных капиллярах.// Теплофизические свойства метастабильных систем. Свердловск, 1984, с. 61-67.

268. Синицын Е.Н. Спонтанное и инициированное вскипание перегретых жидкостей.//Теплофизика метастабильных жидкостей в связи с явлениями кипения и кристаллизации. Свердловск. 1987, с.39-49.

269. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.

270. Журков С.Н., Нарзуллаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел //Журнал техн. физики. 1953. Т.23, №10. С.1677-1689.

271. Журков С.Н., Санфирова Т.П. Температурно-временная зависимость прочности чистых металлов //Докл. АН СССР. 1955. Т.101, №2. С.237-240.

272. Журков С.Н., Санфирова Т.П. Изучение временной и температурной зависимости прочности. //Физика тв. тела. 1960. Т.2, №6. С.1033-1039.

273. Физические величины: Справочник/ Под. ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.1232 с.

274. Скрипов В.П., Ермаков Г.В. Зависимость предельного перегрева жидкостей от давления //Журнал физ. химии. 1964. Т.38. С. 396-404.

275. Байдаков В.Г., Каверин A.M., Сулла И.И. Достижимый перегрев жидкого этана// Теплофиз. высок, темпер. 1989. Т. 27, №2. С. 410412.

276. Чеканов В.В. К кинетике вскипания чистой жидкости под действием звука.// Ученые записки Кабардино-Балкарского государственного университета. Нальчик, 1964. Вып.22. С. 275-277.

277. Авксентюк Б.П., Овчинников В.В., Плотников В.Я. Самоподдерживающийся фронт вскипания// Изв. СО АН СССР. Сер .техн. наук, 1989, вып.2, с. 17-23.

278. Жуков С.А., Барелко В.В. К вопросу об автоволновом механизме явлений распада метастабильных режимов теплопередачи в процессе кипения. Теплоф. выс. температур, 1989, т.27, №5, с.920-930.

279. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, т.6. Гидродинамика.- М.: Наука, 1986. 736 с.

280. Акуличев В.А., Алексеев В.Н., Буланов В.А. Периодические фазовые превращения в жидкостях. М.: Наука. 1986. 280 с.

281. Лабунцов Д.А. Современные представления о механизме пузырькового кипения жидкостей. Теплообмен и физическая гидродинамика. М.: Издательство АН СССР. 1974. с .98-115.

282. Лабунцов Д.А., Ягов В.В. Механика двухфазных систем. М.: Издательство МЭИ, 2000. 374 с.

283. Rayleigh О.М. On the pressure developed in a liquid during the collapse of a spherical cavity// Phyl. Mag. 1917, vol.34, N200, p.94-98.

284. Plesset M.S., Zwick S.A. The growth of vapor bubbles in superheated liquids. J. of appl. physics. 1954, v. 25, N4, p. 493-500.

285. Forster H.K., Zuber N. Growth of vapor bubble in a superheated liquid. J. of appl. physics. 1954, v. 25, N4, p. 474-478.

286. Scriven L.E. On the dynamics of phase growth. Chem. Eng. Sci. 1959, vol.1, p.1-14.

287. Лабунцов Д.А., Кольчугин Б.А., Головин B.C., Захарова Э.А., Владимирова Л.Н. Исследование при помощи скоростной киносъемки роста пузырьков при кипении насыщенной воды в широком диапазоне изменения давлений. Тепл. выс. темп., 1964, т.2, №3, с. 446-452.

288. Ягов В.В. О предельном законе роста паровых пузырей в области весьма низких давлений(болыиие числа Якоба) .Теплофизика высоких температур. 1988, т.26, №2, с.335-341.

289. Зудин Ю.Б. О законе роста парового пузыря в трубе в области низких давлений. Инженерно физический журнал. 1997, т.70, №5, с. 7212723.

290. АвдеевА.А., Зудин Ю.Б. Тепловая энергетическая схема роста парового пузыря(Универсальное приближенное решение) Теплофизика высоких температур. 2002, т.40, №2, с.292-299.

291. Theofanous T.G., Patel P.D. Universal relations for bubble growth. Int. J. Heat Mass Transfer. 1976, vol.19, p.425-429.

292. Ивашнев O.E., Смирнов H.H. Тепловой рост парового пузырька, движущегося в перегретой жидкости. Механика жидкости и газа. 2004, №3, с. 69-84.

293. Ягов В.В. Аналитическое решение задачи о росте парового пузыря в однородно перегретой жидкости при больших числах Якоба. // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 4. М.: Изд-во МЭИ, 2002 г. С. 203-206.

294. ЗМ.Лабунцов Д. А. Современные представления о механизме пузырькового кипения жидкостей. Теплообмен и физическая газодинамика. М.: Изд-во АН СССР, 1974, с. 94-98.

295. Павлов П.А. Динамика роста парового пузырька при быстром перегреве жидкости// Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 4. М.: Изд-во МЭИ, 2002 г. С. 148151.

296. Лабунцов Д.А. Приближенная теория теплообмена при развитом пузырьковом кипении. Известия АН СССР, №1, с. 58-70.

297. Florschuetz L.W., Henry C.L., Khan R. Growth rates of free vapor bubbles in liquids at uniform superheats under normal and zero gravity conditions. Int.J.Heat.Mass Transfer. 1969, vol.12, p.1465-1489.

298. Theofanous T.G. Bohrer T.G., Chang M.C., Petel P.D. Experiments and universal growth relations for vapor bubbles with microlayers. Journal of heat transfer. 1978, vol.100, N.l, p.43-51.

299. Виноградов B.E., Павлов П.А. Скорость роста пузырька при предельных перегревах растянутой жидкости. 5 Минский Международный форум по тепло-массообмену. 24-28 мая 2004 г. ИТМО им. Лыкова НАНБ, Минск, 2004, с.21-22.

300. Авксентюк Б.П., Кутателадзе С.С. Неустойчивость режима теплообмена на поверхностях обедненных центрамипарообразования// Академик С.С.Кутателадзе. Избранные труды. Новосибирск, Наука, 1989. С. 297-302.

301. Виноградов В.Е, Ижгулов Д.З. Динамика развития паровой полости на проволочном нагревателе в этиловом спирте при отрицательном давлении в жидкости. Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 4. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С.72-77.

302. Никитин Е.Д, Павлов П.А. Устойчивость поверхности раздела жидкость пар.// Теплофизика метастабильных систем. УНЦ АН СССР. Свердловск, 1977, с. 62-66.

303. Павлов П.А, Липчак А.И. О негидродинамических причинах кризисов теплоотдачи при кипении.// Метастабильные фазовые состояния и кинетика релаксации. Екатеринбург, 1992. С. 119-125.

304. Виноградов В.Е. Экспериментальное исследование вскипания растянутого н-пентана, Труды Первой Российской национальной конференции по теплообмену. Т.4, с. 54-58.

305. Донцов В.Е, Марков П.Г. Исследование дробления пузырьков газа и его влияния на структуру уединенных волн давления умеренной интенсивности в жидкости с пузырьками газа // Журн.прикл.механики и технической физики. 1991, N 1. с. 45-49.

306. Рэлей Д.В. Теория звука, Т.1.М.: Гостехтеориздат, 1955, 504 с.