Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях органических жидкостей при повышенных температурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

АЛЯЕВ Валерий Алексеевич

'¿¿С'*/

РАДИАЦИОННО-КОНДУКТИВНЫИ ТЕПЛООБМЕН В ПЛОСКИХ СЛОЯХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Специальность

01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань - 2004

Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете

Научный консультант - доктор технических наук, профессор,

Абдуллин Ильдар Шаукатович Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Тарасевич Станислав Эдуардович

- доктор физико-математических наук, профессор

Кириллин Александр Владимирович

- доктор технических наук, профессор

Шигапов Айрат Багаутдинович

Ведущая организация: Центральный институт авиационного

моторостроения (ЦИАМ) им. П.И. Баранова, г. Москва

Защита состоится ¿^/^/¡/.^ 2004 г. с . на заседании

диссертационного совета Д 212.079.02 в Казанском государственном техническом университете им А.Н.Туполева по адресу: 420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 10, КГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.

Автореферат разослан «гп> 2004 г.

Ученый секретарь .-.

диссертационного сове /^'йс^'р м 0 в а А.Г. кандидат технических наук, ^

доцент

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Одним из приоритетных направлений развития экономики России на ближайшую перспективу, как определено решением Совета безопасности при Президенте РФ, является глубокая переработка углеводородного сырья. Это вызывает необходимость использования инновационных технологий, разработка которых невозможна без достижений современной науки.

Потребности расширяющихся направлений практического применения теплообменного оборудования различного рода на современном этапе заставляют наиболее широко в качестве топлив, смазочных масел, хладоген-тов использовать жидкости, являющиеся полупрозрачными средами в инфракрасной области спектра. Обеспечение высокой эффективности его работы выполнимо во многих случаях только лишь при наличии достоверных данных о процессах радиационно-кондуктивного переноса тепла. С этой целью необходимо проведение комплексных экспериментально-теоретических исследований, включающих создание специализированного измерительного оборудования, разработки методик проведения этих исследований и математических моделей для расчета характеристик радиа-ционно-кондуктивного переноса тепла, обеспечивающих достаточно полное и адекватное отражение реальных процессов.

На теплообмен, возникающий между полупрозрачными средами и стенками теплообменного оборудования, существенно влияют кондуктив-ная п радиационная составляющие. Последняя зависит от оптических свойств среды и граничных поверхностей. Неучет радиационного вклада в общий тепловой поток приводит к существенным погрешностям в определении параметров теплообмена и отклонениям от оптимальных конструктивных решений при построении теплообменного оборудования.

Результаты экспериментальных и теоретических исследований, полученные рядом авторов в существенно отличающихся друг от друга условиях, не позволяют использовать их для обобщения и построения последовательного численно-экспериментального механизма определения практически необходимого числа параметров процесса радиационно-кондуктивиого переноса тепла в жидких органических соединениях.

В настоящее время не существует математической модели радиацион-но-кондуктивного переноса тепла, позволяющей прогнозировать данные о характеристиках радиационно-кондуктивного переноса тепла при варьировании в широком диапазоне внешних параметров процесса вплоть до околокритических и закритических областей для любой органической жидкости или их смесей.

Наиболее информативным и точным методом, позволяющим учитывать оптические характеристики веществ в процессе исследования закономерностей радиационно-кондуктивного теплопереноса, является тггер-

РОС. ц.;ц"1,ч1 Ъ'Л.пая с ;г я о т г к а.

ференционный метод в сочетании с методом плоского слоя. С его помощью представляется возможным проведение комплексного исследования параметров радиационно-кондуктивного переноса тепла в широком температурном интервале, охватывающем окрестности критической точки, которое в настоящее время проведено только для отдельных органических веществ.

Диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы комплексного исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла и определения теплофизических и оптических характеристик широкого класса полупрозрачных органических жидкостей экспериментально-теоретическим путем, позволяющим существенно снизить материалоемкость и энергоемкость технологического оборудования за счет интенсификации процесса теплообмена.

В диссертации изложены результаты работы автора в период с 1989 по 2004 г.г. по исследованию процесса радиационно-кондуктивного теплопе-реноса, разработке необходимого диагностического оборудования, методик и алгоритмов расчета характеристик радиационно-кондуктивного переноса тепла, позволяющих с достаточной точностью определить параметры процесса. Работа выполнялась в Казанском государственном технологическом университете в соответствии с Координационным планом НИР Академии наук СССР по комплексной проблеме «Теплофизика и энергетика» на 1986- 1990 г.г. (разделы 1.9.1.3, 1.9.1.9, 1.9.1.10), Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» 1997 - 1999 г.г., а также по договорам с ЦИАМ им. П.И. Баранова.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является создание экспериментально-теоретической модели и методов расчета радиационно-кондуктивного теплообмена в плоских слоях ор-. ганических жидкостей при повышенных температурах, позволяющих проектировать новые виды теплообменного оборудования и повышать эффективность существующего - за счет определения теплофизических и оптических характеристик теплоносителей и параметров радиационно-кондуктивного теплообмена с высокой степенью достоверности в условиях эксплуатации оборудования.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Проведение экспериментальных исследований радиационно-кондуктивного теплообмена для получения достоверных данных по определению влияния природы жидкости, длины углеводородной цепи, толщины слоя жидкости и компонентного состава смесей жидкостей, включая моторные и реактивные топлива, на температурное поле и величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в широком-диапазоне изменения температуры и давления.

2. Разработка математической модели теплообмена в слоях органических жидкостей при повышенных температурах, позволяющей определять закономерности процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла для веществ с различным химическим строением. Численное моделирование температурных полей и кондуктивного коэффициента теплопроводности, разработка алгоритмов для их расчета.

3. Проведение экспериментальных исследований радиационно-кондуктивного теплообмена в слоях органических жидкостей в околокритической области и их обобщение.

4. Измерение оптических характеристик полупрозрачных жидкостей.и граничных поверхностей.

5. Формулировка комплексной экспериментально-теоретической модели процесса теплообмена в органических жидкостях.

6. Обобщение экспериментально-теоретических результатов и создание соответствующей базы данных.

Методики исследований. В диссертационной работе для решения поставленных задач использован комплекс современных существующих и вновь созданных методик измерения.

Для исследования параметров радиационно-кондуктивного теплообмена создан экспериментально-измерительный комплекс, состоящий из

- двухлучевого интерферометра ИАБ-451 на базе теневого прибора Тем-плера с оптическим квантовым генератором в качестве источника света с длиной волны 0,6328 мкм;

- измерительного узла высокого давления с экранно-вакуумной изоляцией;

- ячейки высокого давления для измерения спектров пропускания жидкостей при давлениях до 10 МПа при повышенных температурах на фурье-спектрофотометре PERKIN ELMER 16PC FT-IR.

В диссертационной работе для решения поставленных задач проводились измерения методом плоского слоя в сочетании с интерферометриче-ской визуализацией полей температур, опирающейся на применение интерферометра и оптического квантового генератора.

Основу метода составляет модель плоского слоя жидкости, заключенной между двумя параллельными горизонтальными пластинами. Обе пластины находятся в изотермическом состоянии при температурном перепаде, исключающем возникновение конвекции.

В ходе эксперимента получали распределение градиента температуры по слою исследуемого вещества, температуру поверхностей и отношение полного теплового потока к его кондуктивной составляющей. Из распределения температур определяется распределение плотностей кондуктив-ной составляющей полного теплового потока. Метод позволяет определять начало возникновения конвекции, а также обеспечивает высокую чувствительность и безинерционность.

Реализация построенных в работе математических моделей основана на современных итерационных методах решения краевых задач для нелинейных интегро-дифференциальных уравнений радиационно-кондуктив-ного переноса тепла.

Достоверность полученных данных обеспечивалась применением аттестованных измерительных средств и апробированных методик измерения и обработки данных, анализом точности измерений, повторяемостью результатов, а также воспроизводимостью результатов по теплообмену и свойствам органических жидкостей, применением статистических методов оценки погрешностей и обработки экспериментальных данных, сопоставлением с имеющимися в литературе данными.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана экспериментально-теоретическая модель и методики расчета, позволяющие адекватно описывать радиациошю-кондуктивный теплообмен в плоских слоях органических жидкостей при повышенных температурах.

2. Предложены и реализованы новые численные алгоритмы решения задачи о радиационно-кондуктивном теплообмене в рамках селективной модели плоского слоя излучающей, поглощающей и рассеивающей среды.

Разработан новый экспериментально-численный метод определения температурной зависимости коэффициента кондуктивной теплопроводности полупрозрачных органических жидкостей по результатам экспериментальных измерений распределения градиента температуры и оптических характеристик среды и границ.

3. Показано, что применение упрощенных, серых, моделей приводит к существенным ошибкам в оценке радиационного вклада переноса тепла в слоях полупрозрачных жидкостей и в определении значений коэффициентов кондуктивной теплопроводности.

4. Впервые экспериментально измерены поля температур и отношения полного потока тепла к кондуктивной составляющей для 25 органических жидкостей - представителей 11 гомологических рядов, а также моторных топлив А-76, Б-91, АИ-93, реактивных тошшв РТ, Т-6, ТС-1, Т-8В и смесей н-гексан + н-декан, н-гептан + н-пентадекан при повышенных температурах, включая околокритическую область.

5. Впервые установлено аномальное поведение радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в околокритической области для органических жидкостей. Обобщение результатов измерений подтверждает (через сопоставление критических индексов) универсальность критического поведения коэффициентов радиационной теплопроводности и радиационной температуропроводности.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований радиационно-кондуктивного теплообмена для определения влияния природы жидкости,

длины углеводородной цепи, температуры и толщины слоя жидкости и компонентного состава смесей жидкостей на температурное поле и величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в широком диапазоне изменения температуры от 293 К до 680 К, давления от ОДМПадо ЮМПа.

2. Результаты, исследования спектральных характеристик органических хшдкостей и граничных поверхностей.

3. Экспериментально-теоретическая модель процесса теплообмена в слоях органических жидкостей при повышенных температурах, позволяющая устанавливать закономерности процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла для веществ с различным химическим строением.

4. Методы и алгоритмы численно-экспериментального определения» температурных полей, радиационной и кондуктивной составляющих; коэффициента теплопроводности в рамках селективных моделей на основании имеющихся экспериментальных данных по результатам измерений градиента температуры в плоских слоях поглощающих и излучающих жидкостей.

5. Результаты исследований аномального поведения радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в околокритической области, установившие универсальность критического поведения коэффициентов радиационной теплопроводности и радиационной температуропроводности. Соотношения, позволяющие определять значения радиационной составляющей коэффициента теплопроводности вблизи критической точки.

Практическая значимость работы:

Результаты работы в виде экспериментально-теоретической модели, позволяющей измерять или рассчитывать поля температур, радиационную и кондуктивную составляющую полного теплового потока в органических жидкостях в широких интервалах изменения температур и давлений и базы данных служат основой для:

- расчетов и проектирования теплообменного оборудования различного рода нефтехимических производств, основными, продуктами которых являются исследуемые в работе жидкости;

- снижения энергозатрат при эксплуатации существующего теплообменно-го оборудования, где нагреваемыми или охлаждаемыми средами являются полупрозрачные органические жидкости;

- расчета и выбора способов охлаждения теплонапряженных узлов силовых, энергетических и технологических установок;

- расчета теплообмена между жидким органическим топливом и стенкой при проектировании современных летательных аппаратов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XIV симпозиуме по теплофизическим свойствам (США, Бульвер, Колора-

до, 2000 г.), на 6-ой Азиатской конференции по тешюфизическим свойствам (Индия, Гувахаи, 2001 г.), Российском национальном симпозиуме по энергетике (Казань, 2001 г.), X Российской конференции по теплофизиче-ским свойствам (Казань, 2002 г.), Ш и IV Всесоюзных конференциях молодых исследователей (Новосибирск, 1990 г., 1992Г.), V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (Казань, 1999 г,), Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы технической химии» (Казань, 2003 г.), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г.), научных сессиях Казанского государственного технологического университета (Казань, 1990 г. - 2004 г.).

Основные результаты изложены в 42 публикациях, в том числе в центральной печати - 28, в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК - 17 и трех монографиях.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в постановке цели и задач исследований, выборе методики эксперимента, непосредственном участии в их проведении, анализе и обобщении экспериментальных результатов, математическом моделировании и формулировке научных выводов. Вклад автора является решающим на всех стадиях работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, библиографии (298 наименований) и приложения. Изложена на 311 страницах машинописного текста, содержит 151 рисунок и 24 таблицы.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, излагается основная цель, ставятся задачи и описывается структура диссертации, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится анализ существующих на сегодняшний день работ по радиационно-кондуктивному переносу тепла в полупрозрачных средах. Теоретические исследования, как правило, основаны на использовании достаточно общей математической модели радиационно-кондуктивного переноса тепла с привлечением значительных допущений в виде серого приближения среды и границ, линеаризации уравнения энергии и рассмотрения простейших геометрических конфигураций системы. Такой подход существенно ограничивает использование численных методов ввиду недостаточности сведений по тешюфизическим и оптическим характеристикам материалов. Математической модели, позволяющей с достаточной точностью прогнозировать характеристики радиационно-кондуктивного переноса тепла широкого класса веществ, на настоящий момент не существует. Теоретические исследования в области критических явлений, опирающиеся на классическую теорию, не содержащие идеи об определяющей роли флктуаций, также неспособны корректно

описать результаты экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования параметров радиационно-кондуктивного переноса тепла проведены недостаточно полно для широкого класса органических веществ. На сегодняшний день остаются не проведенными экспериментальные исследования, дающие надежные значения коэффициентов кондук-тивной теплопроводности и спектральных коэффициентов поглощения полупрозрачных органических жидкостей вблизи критической точки. Обзор работ показывает необходимость комплексного исследования параметров радиационно-кондуктивного переноса тепла в широком температурном интервале, с обобщением в виде экспериментально-теоретической модели процесса, с помощью наиболее информативного и точного метода — интерференционного в сочетании с методом плоского слоя.

Во второй главе содержится описание специально сконструированного экспериментально-измерительного комплекса, позволяющего проводить измерения распределения градиента температуры, спектральных и интегральных характеристик жидкостей, исследовать радиационно-кондуктивный перенос тепла в широких интервалах изменения параметров состояния, вплоть до критических и закритических, методом плоского слоя в сочетании с интерферометрической визуализацией распределения градиента температуры.

Дано обоснование выбора в качестве объекта исследования конкретных представителей полупрозрачных органических жидкостей. Для исследуемых веществ представлены основные термодинамические характеристики, для реактивных топлив — данные по углеводородному и элементному составу.

Приведено описание экспериментальной установки, предназначенной для измерения спектрального коэффициента поглощения жидкостей в инфракрасной области спектра в исследуемом диапазоне изменения температуры и давлений, основными элементами которой являются: рабочая камера, термокомпрессор, вакуумный насос 2НВР-5ДМ, ловушка, ультратермостат УТ-15, универсальный вольтметр В7-21А, термопара, манометры, баллон с газом при работе с н-бутаном, фильтры, вентили, инфракрасный фурье-спектрометр PERKIN ELMER 16PC FT-IR.

Основные элементы разработанного экспериментально-измерительного комплекса, предназначенного для измерения распределения температуры и интегральных характеристик процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла в исследуемых средах при широком изменении параметров состояния, даны на рис. 1 и на рис. 2.

Измерения характеристик процесса теплообмена в полупрозрачных органических жидкостях проводились в диапазоне температур — от 293 К до 680 К, давлений - от 0,1 МПа до 10 МПа, толщин слоев исследуемых веществ - от 1,4 мм до 10,56 мм.

7 4

Рис. 1. Экспериментально-измерительная установка. 1 - измерительный узел, 2 - оптическая система (ИАБ-451 - интерферометр, ЛГ-126- гелий-неоновый лазер), 3 - двухкон-туряая система термостатирования (РП-4У, ВРТ-3 - регуляторы температуры, УМ - усилитель мощности, Р3003 - компаратор напряжения); 4 - система создания и регулирования давления (МП-600 — грузопоршневый манометр); 5 — систем заполнения измерительной ячейки исследуемой жидкостью (ЗНВР-1Д- механический вакуумный насос, ГЗ - гидрозатвор), 6 -система измерения температуры в слое жидкости (Ф-30 - цифровой вольтметр, Р3003 - компаратор напряжения), 7 - система вакуумирования (АВП-100/100 - высоковакуумный агрегат, 2НВР-5ДМ - механический вакуумный насос).

Рис. 2. Измерительный узел. 1 - корпус, 2 - оптические окна, 3 - уплотнители, 4 - винты, 5 - нажимная втулка, 6- резьбовая пробка, 7 - канал для прокачки термостатирующего агента, 8- охранный нагреватель корпуса, 9- верхняя пластина, Ю- уплотнение типа «зуб-канавка», 11 - шпильки, 12 - фланцы, 13 - ниппельное уплотнение, 14 - корпус охранного нагревателя, 15 - нагревательный кабель, 16 - нижняя пластина

Третья глава посвящена математическому моделированию и численным методам определения основных характеристик радиационно-кондуктивного переноса тепла в слоях поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости, включая решение обратной задачи определения температурной зависимости коэффициента кондуктивной теплопроводности по результатам температурных измерений при помощи оптических методов,- а также по экспериментальным данным о спектральной зависимости коэффициента поглощения. В основе моделирования лежит общая система уравнений радиационно-кондуктивного переноса тепла. Слой жидкости рассматривается как плоский бесконечный неподвижный слой толщины Я (рис. 3).

Рис. 3. Плоский слой, азимутальная симметрия.

В этом случае при естественном ■ предположении об азимутальной симметрии уравнение переноса излучения упрощается, так как интенсивность излучения /„ становится функцией, зависящей лишь от одной пространственной координаты х и угла 8, и приобретает вид

Л = + 0<х<Я,-1<ц<1. (1)

Здесь = к + а, к - коэффициент поглощения, а — коэффициент рассеяния — заданные функции частоты излучения, давления и температуры среды, индикатриса рассеяния, Г- абсолютная температура,

2Ау

со2(ехр(Ау/*7')-0

где п - коэффициент преломления, А - постоянная Планка, к - постоянная Больцмана, Со - скорость света в вакууме.

Предполагается, что отражательные и излучательные способности границ, которые считаются диффузными и однородными, не зависят от частоты излучения. В этом случае граничные условия принимают вид:

. „ [лОьМШ-Р'НМц1

(2)

, ,„ , „ i AiM.nO'.WM^'rfM' л (3)

ji рДц.ц^и'

Cgiexpihv/kTJ-1)

Г], ?2 — температура нижней и верхней границы слоя соответственно Т^>Т\, Rt, R2 - отражательные способности границ, ph - индикатриса рассеяния границ, которая моделировалась кривой типа «декартов лист»:

, ^ ц = СОЗф>ц. = СОЗф'. Ф>ф'е[0,7i/2]-

cos 9sm ф +cos ф sin ф

Рассматривалась также модель диффузно рассеивающей границы:

Распределение температуры в неподвижном плоском бесконечном слое описывается одномерным стационарным уравнением теплопроводности

0, хе(0,//), (4)

dx

с граничными условиями

740) = 7j, Г(Я) = Г2, (5)

где Л,(7) — коэффициент кондуктшшой теплопроводности, q£x) — плотность потока результирующего излучения:

yi I », -1

Все температурные измерения проводились при достаточно малой толщине слоя жидкости, от одного до десяти миллиметров, и при небольших перепадах температуры по толщине слоя; разность AT = Т2 - Ti не превосходила двух градусов. При этих условиях можно считать, что при заданных значениях Гь Т2 коэффициент Л* остается постоянным по толщине слоя. Таким образом, речь идет о построении кусочно-постоянной аппроксимации зависимости Л* = Л* (7) на некоторой сетке узлов, принадлежащей интересующему нас интервалу изменения температуры.

Оптические методы, реализованные в настоящей работе, ориентированы на измерение распределения градиента температуры по толщине слоя жидкости, поэтому параметр Хк — X выбирался так, чтобы производная решения уравнения (4) наилучшим образом приближала измеренное в ходе эксперимента распределение производной температуры слоя жидкости. Это приводит к итерационному методу вычисления X:

Hi Т/{х)-{Т2-Т,)/И о

Здесь £р(//Д(), <7л(хД,) находятся путем совместного численного решения уравнений теплопроводности (4) и переноса излучения (1) при граничных условиях (2), (3), (5) и при значении коэффициента кондуктивной теп-

1

лопроводности, равном Я/, а Tg (х) — измеряемое в эксперименте распределение производной температуры. Метод (6), основанный на измерении производной температуры, сравнивался с итерационным процессом Я Я

ЬМ= ¡Т2{х,к()<Ь/¡Т(х,к,)Пх)еЬ, / = 0,1,...' о о

основанном на приближении распределения температуры, полученного из эксперимента, где Т(х, Х1) — нелинейная составляющая расчетного распределения температуры при Л = Д/, Т (г) — нелинейная составляющая измеренного распределения температуры, а также с итерационным методом, предполагающим измерение суммарного теплового потока qz через слой жидкости:

ЛТ АТ •

Этот метод систематически использовался, например, в работах О.А. Сергеева и А.А. Меня.

Подробное сравнение эффективности и точности описанных методов на основе численных экспериментов выполнено в главе 4 настоящей работы.

Все указанные итерационные процессы предполагают решение прямой задачи радиационно-кондуктивного теплопереноса при заданном коэффициенте кондуктивной теплопроводности, что возможно только с применением численных методов.

' Значительная часть третьей главы диссертации" посвящена поэтому разработке эффективных численных методов решения задачи радиацион-но-кондуктивного переноса тепла в плоском слое излучающей, рассеивающей и поглощающей жидкости. При разработке этих методов особое внимание обращалось на быстродействие численных методов, так как они должны позволять проводить многокритериальные расчеты при сравнительно небольших затратах машинного времени. В особенности это важно при решении обратных задач определения коэффициента кондуктивной теплопроводности, поскольку их отыскание предполагает многократное решение прямых нелинейных задач радиационно-кондуктивного переноса тепла.

При решении уравнения переноса излучения необходима информация о спектральной и температурной зависимости коэффициента поглощения и показателя преломления исследуемой жидкости. Коэффициент погло-

щения определялся экспериментально, а спектральная зависимость показателя преломления рассчитывалась на основе аппроксимации квадратурной формулой типа центральных прямоугольников универсального соотношения Крамерса - Кронига:

п£х -V

где К — показатель поглощения.

Предлагаемая формула учитывает сингулярность интеграла в этом соотношении, а также поправки, возникающие вследствие замены бесконечного интервала интегрирования на конечный - и использующие измерения показателя преломления в нескольких точках, лежащих в рассматриваемом диапазоне частот. Проведены численные эксперименты по сравнению расчетных результатов, полученных по предлагаемому методу, с известными спектральными зависимостями коэффициента поглощения и показателя преломления для ряда органических жидкостей, показывающие эффективность используемого подхода.

Метод решения граничной задачи (1)- (3) использует ее сведение к системе интегральных уравнений. Предложен итерационный метод решения указанной системы. При решении этой системы в наиболее важном для рассматриваемых приложений случае изотропно рассеивающей среды и диффузно излучающих и диффузно рассеивающих границ слоя вычисление интенсивности излучения сводится к решению задачи

S W - f (jEi0. РI * - '+ (с/0 F.i(2, Рл) + Ei(2, Р(// + (9)

+ (е0 Ci(2,P*)+ен Ei(2,P(# - х))зг) = g(x), *е[0, //],

|£(2,(ВД*)Лг-*,=(>, |£(2,Р(//-*)Ж*)Л-.»,-0, (10)

где S(x) праваялаоть^!), $е/аВЙСРт от ц- Посто-

янные коэффициенты в (9), (Ю/выраЖаются чере'з^исходНые данные, Ei(«, х) — интегральная экспонента. Система (9), (10) решается численно, путем ее приближенного сведения к системе линейных алгебраических уравнений. После решения системы (9), (10) относительно S{х), Sz интеграл Q(x) от результирующего потока излучения, вычисляется по простым явным формулам:

Величины 11^,11^ строятся по решению системы (9), (10). Функции Е^х),

к=3,4, выражается через интегральные экспоненты.

Для построения соответствующих конечномерных аппроксимаций в диссертации построены специальные квадратурные формулы, позволяющие вычислять интегралы, входящие в уравнения, с точностью, не зависящей от значений параметра /?. Это достигается использованием интегральной экспоненты в качестве весовой функции и заменой функции 8(х) кусочно-постоянным приближением. В результате, задача построения результирующего потока излучения оказывается полностью алгоритмизированной: ее решение сведено к решению систем линейных алгебраических уравнений и вычислению интегралов при помощи сконструированных квадратурных формул.

Совместное решение уравнений переноса излучения (1) и теплопроводности (4) при известном коэффициенте кондуктивной теплопроводности Я* выполняется на основе итерационного процесса:

(11)

где т>0 - итерационный параметр, регулирующий скорость сходимости метода, а строится по путем решения уравнения переноса

излучения.

Разработан также численный метод решения более сложной задачи, возникающей при учете наряду с радиационным — конвективного переноса тепла. Одной из наиболее вероятных причин возникновения конвекции может служить негоризонталыюсть граничных поверхностей, влекущая появление составляющей скорости движения жидкости поперек слоя. Для оценки влияния таких перетоков на процесс теплопереноса задача (4), (5) заменялась более сложной:

Мх)

— Л— +у(Х)—н ск{ Ох) <Ь

сЬ

- = 0, х е (0,//) ДО) = 71, Т(Ю = Т2-

(12)

Задача (12) не допускает явного выражения 7\х) через д(х), поэтому она приближалась разностной схемой. Построен итерационный процесс для совместного решения разностной задачи и уравнения переноса:

v7i

^ II /

где А - матрица, соответствующая оператору вторых разделенных разностей при нулевых граничных условиях первого рода, Тк — вектор центральных разделенных разностей первого порядка.

Четвертая глава диссертации посвящена численному исследованию предлагаемых в работе математических моделей и приближенных методов. В описанных выше способах решения обратных задач об определении коэффициента кондуктивной теплопроводности наиболее сложным является этап совместного численного решения уравнения теплопроводности и уравнения переноса излучения в рамках модели селективной среды, причем теоретическая априорная оценка качества применяемых здесь численных методов вряд ли возможна. Поэтому особое значение приобретает проверка работоспособности предлагаемых алгоритмов решения этих задач путем сравнения численных результатов, полученных предлагаемыми методами, с результатами, полученными другими авторами, обычно, в более простых ситуациях. Большое внимание уделяется также оценке различных упрощений применяемых моделей, например, за счет отказа от учета селективных свойств среды, с целью изучения возможности применения менее трудоемких алгоритмов. Проведена также численная оценка влияния различных факторов на точность применяемых моделей радиаци-онно-кондуктивного переноса тепла и на его основные интегральные и локальные характеристики.

Для оценки работоспособности построенного численного метода совместного решения уравнения теплопроводности и переноса излучения проведено сравнение с известными расчетами Висканта и Гроша переноса тепла излучением и теплопроводностью в плоском слое излучающей и поглощающей нерассеивающей серой среды (жидкое стекло). В ходе сравнения разработанный в диссертации численный метод искусственно настраивался на случай серой среды. Полученные результаты практически совпали с результатами Висканта и Гроша.

Численно исследовано влияния отражательной способности пластин, ограничивающих слой жидкости на радиационно-кондуктивный перенос тепла. Целесообразность этих исследований обусловлена, в первую очередь, известными трудностями, связанными с оценкой реальных значений величин Я2. Расчеты показывают, что изменение Я2 в максимально возможных пределах изменяет параметр % = где ^ - суммарный поток тепла через слой жидкости, ^ - его кондуктивная составляющая, не более чем на 2,5%. В дальнейшем все расчеты проводились при Ж = Я2 -0,75. Эта величина соответствует отражательной способности стенок из нержавеющей стали, оцененной экспериментально.

Изучен вопрос о влиянии коэффициента поглощения серой среды на величину радиационного вклада в суммарный тепловой поток. Найдено значение коэффициента поглощения, при котором этот вклад при прочих равных условиях максимален. Результаты использованы в дальнейшем для оценки влияния радиационной составляющей при исследовании переноса тепла в селективных средах.

Разработанные в третьей главе численные методы применены для оценки точности известной формулы Шеделя и Григуля

предложенной ими для приближенного вычисления параметра х ~ яУйк непосредственно по результатам расшифровки интерферограмм. Здесь х0 — точка, располагаемая вблизи границы слоя, в которой экспериментально определяется градиент температуры жидкости. Показано, что формула Шеделя и Григуля имеет приемлемую относительную погрешность а = (х — ЪУХ (порядка 1-2%) при температурах, близких к комнатной. При повышенных температурах (около 400К) погрешность принимает недопустимо большие значения, и она быстро нарастает при удалении точки, в которой измеряется градиент температуры от границы слоя (рис. 4,5).

Рис. 4. Зависимость минимального значения относитсльной погрешности а формулы Шеделя и Григуля от средней температуры и толщины слоя для н-бутана.

Рис. 5. Зависимость относительной погрешности формулы Шеделя и Григуля от средней температуры слоя и положе-•• точки Х(у //— 5,32 мм, и-бутан.

Проведены численные оценки влияния естественной конвекцией на перенос тепла через тонкий слой излучающей и поглощающей жидкости. Распределение скорости моделировалось соотношением \(х)~ \'т бш(2тис/Н), \„ - амплитуда скорости. Расчеты проводились для смеси 20% гексан +80% декан. Принималось, что 7,= 297,5 К, Т2= 298,5 К, Н = 5,32 мм, /?(= Л2= 0,75. Оценивались вклады в нелинейную составляющую температуры за счет конвекции и за счет радиации при Я =0,1 Вт/м град, \„ = 3,5 Шлм/с. Полученные результаты показывают, что наличие даже таких, весьма малых, скоростей движения жидкости поперек слоя дает вклад в нелинейную составляющую температуры, сравнимый с радиационной. Это выдвигает жесткие требования к точности установки граничных поверхностей. Поэтому единственным корректным экспериментальным методом в таких условиях, по-видимому, является интерференционный метод, так как нарушения горизонтальности граничных поверхностей

сразу же фиксируется по искажениям интерференционной картины, отражающим возникновение конвекции.

Хорошо известно, что трудности решения задач радиационно-кондуктивного переноса тепла значительно уменьшаются, если пренебречь спектральной зависимостью оптических характеристик среды. Получены численные оценки погрешности в определении основных характеристик рассматриваемого процесса, вносимой за счет этого. Основное внимание уделялось тем характеристикам процесса, которые невозможно получить в результате эксперимента, но удается указать в ходе численной реализации математической модели (например, это относится к распределению результирующего радиационного потока в слое жидкости). Вычисления основаны на разработанных в диссертации приближенных методах расчета средних значений коэффициента поглощения, соответствующих двум наиболее употребительным способам усреднения - по Планку и по Росселанду. Применяемые методы основаны на квадратурных формулах, использующих ядра Планка или Росселанда в качестве весовых функций. Результаты расчетов показывают, что неселективные модели существешю искажают распределение радиационного потока (отклонения даже при температурах, близких к комнатной, достигают 100%).

Значительное внимание уделено в работе исследованию согласования условий экспериментального определения оптических характеристик жидкости и их последующего применения в расчетах. Исследовалась, в частности, возможность использования спектральных зависимостей коэффициента поглощения, полученных при пониженных (комнатных) температурах для решения задач радиационно-кондуктивного переноса тепла при более высоких температурах. Показано, например, что для слоя бутана, толщиной //=0,002 м, при средней температуре Т=408К использование коэффициента поглощения, измеренного при Т=295К, приводит к погрешности в определении параметра равной 5,08%. При толщине слоя Н =5,32 мм погрешность в определении х составляет уже 7,76%. Таким образом, установлено, что высокая точность расчетов может быть получена только при согласовании условий измерения оптических характеристик жидкости и их последующего использования.

Изучалось также влияние необходимого ограничения диапазона частот при измерении коэффициента поглощения. Реальный диапазон частот излучения, дающих вклад в радиационную составляющую переноса тепла, может оказаться несколько шире. Проведены модельные расчеты для оценки вносимых за счет этого погрешностей. Показано, что расширение диапазона частот в сторону видимого спектра приводит к незначительным отклонениям в определении параметра Ббльшие отклонения возникают при расширении диапазона частот в инфракрасную область, но и они составляют не более 2%.

Проведенные нами численные исследования показывают, что применяемые математические модели и численные методы обладают, значительным запасом устойчивости по отношению к погрешностям экспериментально определяемых характеристик веществ и потому с высокой степенью достоверности могут применяться для прогнозирования радиаци-онно-кондуктивного теплопереноса в слоях мало изученных, органических жидкостей и их смесей.

Значительное место в главе уделено описанию численных экспериментов по определению температурной зависимости коэффициента кон-дуктивной теплопроводности для реальных органических жидкостей. Их основная цель — сравнительная оценка различных методов решения указанной задачи. Наибольшее внимание уделялось сравнению двух предлагаемых в диссертации итерационных методов — метода, основанного на измерении распределения градиента температуры в слое жидкости и метода, основанного на измерении распределения самой температуры. Исследовался также способ, основанный на измерениях температур граничных поверхностей и суммарного теплового потока через слой жидкости. В качестве исходной информации при этом использовались значения суммарного теплового потока, рассчитанные по найденным при помощи итерационной формулы (6) коэффициентам кондуктивной теплопроводности. Выполнены также расчеты по оценке влияния предположения о серости среды на точность определения коэффициента кондуктивной теплопроводности указанными методами.

Все рассматриваемые методы оказались мало чувствительными к замене спектрального показателя преломления на его среднеинтегральное значение. Что касается предположения о серости среды по отношении к поглощению излучения, то методы, основанные на использовании нелинейной составляющей распределения температуры или ее градиента, приводят в этом случае к неприемлемым результатам. Полученные по методу, использующему измерения суммарного потока и температур граничных поверхностей, результаты, выглядят правдоподобно, поскольку они основаны на интегральной характеристике распределения температуры и, следовательно, включают в себя = ({¡Ц?г ~ ^О» но имеют все же значительную погрешность, достигающую 5,5%. В этом, состоит опасность использования метода основанного на измерениях суммарного потока и температур граничных поверхностей

Выводы из проведенных исследований таковы. Методы, основанные на использовании нелинейной составляющей распределения температуры или ее градиента, приблизительно одинаково реагируют на серое приближение среды, но метод, использующий распределение температуры, требует большей подготовительной работы. Метод, основанный на измерении суммарного потока тепла и температур граничных поверхностей, предъявляет слишком жесткие требования к организации эксперимента, поскольку

нужна высокая точность оценки суммарного теплового потока через измерительную ячейку, что представляется весьма сложной задачей, ввиду неизбежных тепловых потерь в другие элементы установки. Этот метод слабо реагирует на применение серых моделей среды, и это может приводить к неправильной интерпретации результатов вычислений. Следует также иметь в виду, что в ходе экспериментальных измерений наибольшая точность достигается при определении распределения производной температуры в слое жидкости. Сама температура находится путем численного интегрирования, что неизбежно приводит к значительным погрешностям в ее определении. Таким образом, наиболее эффективным является метод, основанный на использовании измерений распределения градиента температуры в слое жидкости.

Исследована зависимость характера распределения температуры в плоском слое поглощающей и излучающей жидкости от перепада температур, поддерживаемых на его границах. Прежде всего, выполнены расчеты в рамках классической модели серой нерассеивающей жидкости при различных соотношениях между Т, Т. Расчеты проводились при умеренном значении безразмерного параметра, характеризующего вклад потока теплового излучения в процесс перераспределения температуры. Распределение безразмерной температуры при больших разностях температур (Г2 = 2Т{) практически во всех точках слоя оказывается выше линейного распределения, соответствующего только кондуктивной теплопроводности. По мере сближения температур стенок отклонение температуры от линейного распределения уменьшается и затем со стороны более нагретой стенки величина температуры становится меньше, чем только при кондуктивной теплопроводности. При дальнейшем сближении температур стенок отклонение распределения температуры от линейного приближается к симметричному относительно середины слоя.

Аналогичные исследования, но в рамках селективной модели, выполнены и для реальных полупрозрачных органических жидкостей. Результаты соответствующих расчетов для гексана при средней температуре слоя Т= 448 К, когда температуры нижней пластины изменялись от Т\ = 447,5 К до Тх = 443 К и верхней от Т2 = 448,5 К до Т2 = 453 К соответственно, дают монотонное возрастание амплитуды нелинейной составляющей распределения температуры с ростом Тг - Ту. При этом распределение температуры оказывается близким к симметричному относительно середины слоя, что вполне согласуется с расчетами, выполненными для серой среды. Наблюдается, однако, некоторое смещение точки перегиба графика нелинейной составляющей температуры в сторону горячей стенки с ростом Тг - Т\ (рис. 6). Это означает, что, как и в случае простейшей модели серой среды, более выраженное отклонение распределения температуры от линейного наблюдается вблизи холодной стенки.

Симметричными относительно линейного распределения оказываются экспериментальные поля температур в плоских слоях полупрозрачных органических жидкостей, когда разность температур пластин составляет менее 1 - 2 К. Они соответствуют нашим расчетам по селективной модели.

Рис. 6 Зависимость нелинейной составляющей распределения температуры от перепада температур границ слоя Дано увеличение масштаба вблизи точки перегибали) 001 м Средняя температура слоя гексана 448К.

В пятой главе содержится описание результатов экспериментально -теоретических исследований температурных полей и интегральных характеристик радиационно-кондуктивного теплообмена в органических жидкостях в широких интервалах изменения параметров состояния, вплоть до критических и закритических.

Измерения характеристик процесса теплообмена 25 органических жидкостей - представителей 11 гомологических рядов, а также моторных топлив А-76, Б-91, АИ-93 и реактивных топлив РТ, Т-6, ТС-1, Т-8В и смесей н-гексан + н-декан, н-гептан + н-пентадекан проводились в диапазоне температур - от 293 К до 680 К, давлений - от 0,1 МПа до 10 МПа, толщин слоев исследуемых сред- от 1,4 мм до 10,56 мм.

Исследованы спектры поглощения органических жидкостей и спектральные коэффициенты отражения ограничивающих поверхностей из стали 12Х18Н10Т.

Установлено существенное влияние природы жидкости на величину параметра х- Представители гомологических рядов, не имеющие функциональных групп (предельные и непредельные углеводороды, циклопарафи-ны содержащие одинаковое количество атомов углерода), имеют примерно равную величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности. Наличие в молекуле вещества связей 0-0 и О-Вг (простые эфиры и галогенопроизводные) не оказывает существенного влияния на

К 008

-0 03,

О 02 04 06 08 1

12 14 16 1 в 2

исследуемый эффект. Для жидкостей, молекулы которых содержат карбонильную группу С=О или атом азота (кетоны, альдегиды, амины), наблюдается уменьшение радиационного эффекта. Уменьшается величина соотношения и для жидкости, содержащей в молекуле одновременно связи О=О и О-О (ряд сложных эфиров). Особенно сильно понижает Хг наличие в молекуле вещества гидроксильной группы ОН и карбоксильной СООН (спирты, карбоновые кислоты). Спирты имеют величину радиационного переноса, меньшую, чем у кислот.

Рис. 7. Зависимость параметра х сгг числа атомов углерода в гомологических рядах. 1 - простые эфиры, Я=4,75 мм; 2 - кетоны, И=4,75 мм; 3 -алканы, Я= 5,32 мм; 4 - гексен, Я=4,75 мм; 5 - циклогексан, Я = 4,75 мм, 6 - бромистый гексил, Я = 4,75 мм; 7 - энантовый альдегид, Я = 4,75 мм, 8 - амилацетат, Я = 4,75мм; 9- капроновая кислота, Я= 5,05 мм, 10 - амилацетат, Я = 5,32 мм, И гексиловый спирт, И = 532 мм Линии, соединяющие

Проведены исследования влияния длины углеводородной цепи органических жидкостей одного гомологического ряда на величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности и температурное поле. С увеличением длины цепи радиационный вклад в полный тепловой

Экспериментально установлено (рис. 8), что при приближении к критической точке для всех исследованных углеводородов характерно уменьшение интенсивности роста %. При дальнейшем увеличении температуры % достигает максимума при температурах на 10 - 20 К ниже критической, затем уменьшается.

ных толщинах слоя в интервале температур от 293 К до 610 К оказались сходны. Это объясняется близостью их спектров поглощения (рис. 12).

Экспериментальные и теоретические методы исследования процессов радиационно-кондуктивного теплообмена, разрабатываемые в диссертации, привели, с одной стороны, к созданию методик для определения основных характеристик указанного процесса на основе специально созданного экспериментально-измерительного комплекса, с другой стороны, к построению достаточно полной математической модели и реализующего ее комплекса алгоритмов и программ, позволяющих в реальном режиме времени находить основные локальные и интегральные характеристики радиационно-кондуктивного теплообмена.

Таким образом, в результате создана надежная экспериментально -теоретическая модель указанного процесса, применение которой привело к установлению ряда новых физических закономерностей радиационно-кондуктивного теплообмена в слоях полупрозрачных органических жидкостей.

В шестой главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований процесса радиационно-кондуктивного теплопе-реноса вблизи критической точки.

Обнаружена сильная температурная зависимость радиационной составляющей коэффициента теплопроводности н-гексана в узкой окрестности (асимптотической близости) критической точки, как со стороны жидкости, так и со стороны сверхкритического флюидного состояния (рис. 13).

Исследования & проведенные в сверхкритической области, однозначно указывают на существование влияния давления на характеристики ра-диационно-кондуктивного переноса тепла. С ростом температуры радиационный тепловой поток становится сопоставимым с кондуктивным.

Установлено аномальное поведение коэффициента радиационной теплопроводности в асимптотической близости ж критической точке (рис. 14).

Доказана универсальность поведения коэффициента радиационной теплопроводности в этой области.

Получено уравнение

М-еУ' = 0,126. юЧ^Г775 '

рс\Р„) {ЗГ),

(где критический показатель равен - 0,775), позволяющее с достаточной точностью определить численное значение радиационной температуропроводности в околокритической области.

В приложении содержатся акты об использовании результатов диссертационной работы на ОАО «Казаньоргсинтез» завод органических продуктов, Всероссийском научно-исследовательском институте углеводородного сырья (г. Казань), Центральном институте авиационного моторостроения

им. П.И. Баранова (г. Москва), ОАО «Нижнекамскнефтехим» (г. Нижнекамск), а также в учебном процессе в КГТУ, КГЭУ, МЭИ.

Рис. 13. Параметр х для н-гексана в слое Н - 5,32 мм в околокритической области и за-критическом состоянии е = 0,25. Значения давления (МПа): 1 - Р = 3,12,2 - 3,44,3 -3,82,4 — 4,18; 5 - 2,62,6 - 3,16; 7 - 3,49,8 - 5,98,9,10 - область жидкой фазы.

Я„ мВт/(м К)

Рис 14 Коэффициент радиационной теплопроводности н-гексана в асимптотической близости к критической точке //= 5,32мм I - Р = 3,11 МПа, 2- Р = 3,19МПа, 3- Р-3,24 МПа

Выводы

1. Разработана экспериментально-теоретическая модель радиационно-кондуктивного теплообмена при повышенных температурах в слоях жидких органических соединений, опирающаяся на данные по измерениям градиента температур в слое и отношений полного потока тепла к его кон-дуктивной составляющей. Применение модели позволяет устанавливать зависимости параметров радиационно-кондуктивного теплообмена от теп-лофизических и оптических характеристик жидкостей, оптических характеристик граничных поверхностей.

2. Разработан и создан экспериментально-измерительный комплекс для исследования радиационно-кондуктивного теплообмена методом плоского слоя в сочетании с интерферометрической визуализацией и регистрацией градиентов температур, а также для измерения спектральной зависимости коэффициентов поглощения в полупрозрачных органических жидкостях. Комплекс позволяет проводить измерения при повышенных температурах и давлениях, включая околокритическую область. Визуализация при измерениях изучаемого слоя жидкости дает возможность гарантировать отсутствие в нем конвекции. Исследованы поля температур и отношения полного потока тепла к кондуктивной составляющей для 25 органических жидкостей - представителей 11 гомологических рядов, а также моторных топлив А-76, Б-91, АИ-93, реактивных тогагав РТ, Т-6, ТС-1, Т-8В и смесей н-гексан + н-декан, н-гептан+ н-пентадекан. Измерениями охвачен интервал температур 293 - 650 К и давлений 0,1 - 10 МПа при толщинах слоя 1,4 - 10,56 мм.

3. Предложен новый численно-экспериментальный метод определения основных характеристик радиационно-кондуктивного теплообмена в полупрозрачных жидкостях с учетом их селективных свойств, позволяющий, в частности, решать обратную задачу нахождения температурной зависимости коэффициента кондуктивной теплопроводности. Метод опираг ется на оптические измерения распределения градиента температур в плоском слое жидкости и итерационные численные алгоритмы решения нелинейной интегро-дифференциальной системы уравнений, моделирующей радиационно-кондуктивный перенос тепла в слоях органических жидкостей.

4. Разработанные, в диссертации численные методы интегрирования уравнений переноса излучения и теплопроводности дают возможность оценить возможность применения упрощенных моделей для описания ра-диационно-кондуктивного переноса тепла. Установлено, что селективная модель позволяет получать результаты, которые количественно и качественно хорошо согласуются с экспериментальными данными.

. .Сочетание расчетного и экспериментального методов исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла дает возможность получать

кондуктивный коэффициент теплопроводности жидкостей. Так, найденные коэффициенты молекулярной теплопроводности для исследованных жидкостей отличаются от экспериментальных в пределах 2% (т.е. в пределах погрешности измерений).

5. В результате экспериментально-теоретических исследований установлено, что:

представители гомологических рядов, содержащие одинаковое количество атомов углерода, (предельные и непредельные углеводороды, циклопарафины), не имеющие функциональных групп, имеют примерно равную величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности. Наличие в молекуле веществ связей 0-0 и О-Вг (простые эфиры и галогенопроизводные) не оказывает существенного влияния на радиационный вклад в поток тепла. Для жидкостей, молекулы которых содержат карбонильную группу С=О или атом азота (кетоны, альдегиды, амины), наблюдается уменьшение вклада радиационного переноса тепла. Уменьшается величина отношения полного и кондуктивного потоков тепла и для жидкостей, содержащих в молекуле одновременно связи О=О и 0-0 (сложные эфиры). Особенно сильно эта величина уменьшается при наличие гидроксильной ОН и карбоксильной-СООН групп (спирты, карбоно-вые кислоты).

с ростом температуры в докритической области отношение полного потока тепла к кондуктивной составляющей возрастает, достигая максимума за 10-20 градусов до критической температуры, затем резко падает.

с ростом толщины слоя отношение полного потока тепла к кон-дуктивной составляющей увеличивается, асимптотически приближаясь к постоянному значению.

при расчетах радиационно-кондуктивного теплообмена в смесях органических жидкостей правило аддитивности не выполняется.

. 6. Впервые проведены.измерения радиационно-кондуктивного переноса тепла в околокритической области и закритических состояниях. Обнаружено аномальное поведение радиационной составляющей коэффициента теплопроводности вблизи критической точки.

Впервые получено соотношение между радиационной температуропроводностью и производной плотности по температуре при р= const. Найден соответствующий универсальный показатель. Эти результаты являются дальнейшим развитием физических основ теории жидкого состояния веществ.

Работы по теме диссертации

I. Аляев В.Л., Ветошкин В.Н., Усманов Л.Г., Яновский J1.C. Радиационно-кондуктивный перенос энергии в жидких углеводородных теплоносителях // ТВТ. 1990, т.28,№ 6, с. 1189-1194.

2. Лляев В.Л., Михайлова СИ. Некоторые области применения результатов исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в углеводородах // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. молодых исследователей, ИТ СО АН, Новосибирск, 1992, с. 35 - 36.

3. Аляев В.А., Михайлова С.Н. Использование результатов измерений радиацион-но-кондуктивного переноса при расчете радиационно-конвективного теплообмена // Межвузовский сборник «Тепло и массообмен в химической технологии». Казань: КХТИ, 1992, с. 5-10.

4. Аляев В.А., Мухамадиев А.А., Яновский Л.С., Большое В.П., Усманов Л.Г. Теплоотдача при течении термически реагирующих углеводородов в круглой трубе // Сибирский физико-технический журнал. Вып.5.1992, с. 47 - 52.

5. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумероа Ф.М. Исследование радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в околокритической области // Тез. докл. научной сессии (февраль 1998 г.), КГТУ - Казань, 1998, с. 123.

6. Аляев В.А., Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Максудов Р.Н., Усмапоэ А.Г. Теоретические основы процесса очистки сырого глицерина методом сверхкритического экстрагирования // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 1998, № 1, с. 48-56.

7. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М. Интерферометрические исследования радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в окрестности критической точки «жидкость-пар» // Дсп. в ВИНИТИ, г. Москва - № 996 - В 99, 1999. 13 с.

8. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М. Экспериментальная установка для исследования радиационной составляющей теплопроводности н-гсксана в околокритической области // Дсп. в ВШ ШТИ, г. Москва - № 1612 - В 98,1998. 9 с.

9. Михайлова С.Н., Аляев В.А., Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Ле Нейндр Б. Радиационная составляющая теплопроводности н-гексана вблизи критической точки // Вестник Казанского технологического университета. 1998. № 2. с. 84 - 90.

10. Лляев В.Л., Михайлова С.Н., Сабирзянов Л.Н., Гумеров Ф.М. Аномалии радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в окрестности критической точки «жидкость-пар» // Тез. докл. научной сессии (февраль 1999г.), КГТУ - Казань, 1999, с.68.

11. Аляев В.А., Михайлова СИ., Гумеров Ф.М. Поведение радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в окрестности критической точки. Тез. докл. V Междунар. научи, конф. «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (июнь, 1999) КГТУ - Казань, 1999, с. 98.

12. Aljaev V.A., Mikhailova S.N., Gumerov F.M., Sabirzianov A.N. Radioactive Heat Conductivity of n-Hexanc in the Wide Neighborhood of Critical Point // FOURTEENTH SYMPOSIUM ON THERMOPHYSICAL PROPERTIES 14 program National Institute Stan-darts and Technology Boulder, CO USA June/25-30, 2000 Joint Session 2- optical Technignes and Critical Phenomena I. P. 95 - 96.

13. Аляев В.А., Амирханов Д.Г., Гумеров Ф.М., Вафии И.З., Дьяконов В.Г., Ерохин В.Л., Курбангалесв М.С., Максудов Р.Н., Мухамадсев А.А., Сабсрзянов А.Н. Теплофи-зические свойства теплоносителей и рабочих тел энерготсхнологических процессов и установок. Казань: Казанский государственный технологический университет, 2000. 64 с.

14. Лляев В.А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К. Исследование радиационно-кондуктивного переноса теплоты // Тез. докл. Всероссийской конференции (декабрь 2000 г.) КГТУ, Казань-2000, с. 20.

15. Аляев В.А., Савиных Б.В., Курбангалсев М.С., Габитов Ф.Р., Сагбиев И.Р., Му-хамадеев А.А. Котельные установки промышленных предприятий. Тепловой расчет котельных агрегатов. Учебно-методическое пособие, КГТУ, Казань, 2001. 356 с.

16. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К., Гумеров Ф М. Исследова}ше радиационно-коцдуктивного переноса тепла в н-бутане // Тезисы научной сессии (5-9 февраля 2001 г.) КГТУ, Казань-2001 г, с. 144.

17. Аляев В А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К. Исследование параметра радиа-ционно-кондуктивного переноса тепла в тонких слоях н-гексана // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2001, № 1, с. 12- 14.

18. Аляев В.А., Михайлова СП., Панфилович В.К., Гумеров Ф.М. Радиационная теплопроводность н-алканов в широкой области параметров состояния, включая окрестность их критических точек // Тезисы Российского национального симпозиума по энергетике КГЭУ, Казань. 10-14 сентября 2001 г., с. 111 - 113.

19. Alyaev V.A., Mikhailova S.N., PanphiJovich V.K., Gumerov F.M. Radian'v thermal conduction of N-alkanes in wide range of state varialles including neighbourhood of theiz critical points // The 6* Asian Thcrmophysical Properties Conference. Guwahati (India).

2001,p. 194-198.

20. Аляев В.А., Панфилович В.К., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М., Ле Нейндр Б. Исследование радиационной теплопроводности н-алканов в широкой области параметров состояния, включая критическую область // Материалы X Российской конференции по тсплофизическим свойствам веществ. Казань. 2002, с. 258 - 261.

21. Аляев В.А. Свойства предельных углеводородов и их смесей в процессе радиа-ционно-кондуктивного переноса тепла // Вестник Каз. технол. университета. Казань,

2002, № 1-2, с. 199-207.

22. Аляев В.А. Характеристики смесей предельных углеводородов в процессе ра-диационно-кондуктивного переноса тепла, определенные расчетным и экспериментальным методами // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 - 2, с. 213 - 219.

23. Аляев В.А. Исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в критической точке на примере н-гексана // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1-2, с. 228-237.

24. Аляев В.А. Экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Часть I. // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 - 2, с. 45 - 51.

25. Аляев В.А. Экспериментальные исследования радиационио-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Часть II. // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 - 2, с. 52 - 57.

26. Аляев В.А Численно-экспериментальный метод определения температурной зависимости коэффициента теплопроводности органической жидкости // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 198 - 206.

27. Аляев В-А. Исследования теплообмена в слоях жидких органических соединений // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 212 - 218.

28. Аляев В.А. Расчетио-экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла орпнгических веществ при изменении толщины и температуры слоя // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 226 - 235.

29. Аляев В.А. Исследование состава и свойств газа, получаемого в результате переработки битуминозной породы с помощью ВЧ плазмы. Часть I. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003.20 с.

30. Аляев В.А. Исследование состава и свойств газа, получаемого в результате переработки битуминозной породы с помощью ВЧ плазмы. Часть II. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003.17 с.

31. Аляев В.А. Экспериментальные исследования свойств предельных углеводородов в процессе радиационно-коцдуктивного переноса тепла. Часть I. Препринт. Каз. хим.-тсхнол. университет. Казань, 2003. 24 с.

32. Аляев В.А. Экспериментальные исследования свойств предельных углеводородов в процессе радиационно-кондуктивного переноса тепла. Часть II. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003.15 с.

33. Аляев В.А Определение характеристик процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла в плоских слоях смесей предельных углеводородов расчетным и экспериментальным методами. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003.19 с.

34. Аляев В.А., Абдуллин И.Ш., Кудинов В.В. Исследование процесса плазмохи-мической переработки битуминозной породы // Технология металлов. № 8, 2003, с. 17 — 22.

35. Аляев В.А., Абдуллин И.Ш., Кудинов В.В. Переработка отходов битума ВЧЕ плазмой с целью очистки окружающей среды и получения редкоземельных металлов. Перспективные материалы. № 4,2003, с. 70 - 74.

36. Аляев ВА., Панфилович К.Б. Расчетное и экспериментальное определение характеристик процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла в плоских слоях смесей предельных углеводородов // Известия ВУЗов: Авиационная техника. № 4, Казань, 2003, с. 45 - 48.

37. Аляев В.А., Гумеров В.М. Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях н-алканов в широкой окрестности их критических точек // Материалы докладов Всероссийской НТК «Современные проблемы технической химии». - Казань: КГТУ, 2003. С. 87-89.

38. Аляев В.А., Панфилович К.Б. Радиационно-кондуктивный теплообмен в полупрозрачных органических жидкостях.Казань:Изд-во Казанского универ-та, 2003 -190 с.

39 Аляев В.А., Габитов Ф.Р., Тарзиманов А.А., Юзмухаметов Ф.Д., Шингарев Р.Х. Способ определения свойств жидкости или газа и устройство для осуществления способа. Патент РСТ № 2002133803/28(035663) МПК7 G 01 N 25/18.

40. Аляев В.А., Бударин А.П., Бударин П.И., Панфилович К.Б. Оптические характеристики и радиацио!шо-кондуктивныи перенос тепла в плоском слое жидких н-бутана и н-гексана при давлениях до 10 МПа // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, №2, с. 172-184.

41. Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Аляев В. А. Отечественные и зарубежные горючесмазочные материалы. Казань: Изд-во Казанского университета, 2004.- 92 с.

42. Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Котова В.Н., Аляев В.А Экология авиационных горюче-смазочных материалов. Казань: Изд-во Казанского университета, 2004.- 116 с.

КНИГА

Основные условные обозначения и термины

Введение

Глава I. Исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах

1.1. Теоретические исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла

1.2. Экспериментальные методы и результаты исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла

1.2.1. Экспериментальные методы исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла

1.2.2. Результаты измерений радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных жидкостях

1.3. Теплофизические свойства полупрозрачных жидкостей в околокритической области

1.4. Оптические характеристики полупрозрачных жидкостей

1.5. Задачи диссертации

Глава II. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований процесса теплообмена в слоях полупрозрачных органических жидкостей при повышенных температурах

2.1. Особенности экспериментальных исследований процесса теплообмена в полупрозрачных органических жидкостях при повышенных температурах

2.2. Объекты исследований

2.3. Методика и аппаратура проведения экспериментальных исследоваий спектральных характеристик полупрозрачных жидкостей

2.4. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований процесса радиационно-кондуктивного теплообмена методом плоского слоя с интерферометрической визуализацией распределения температур

Глава III. Математические модели и численные методы решения обратной задачи определения коэффициента кондуктивной теплопроводности поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости

3.1. Постановка задачи об определении коэффициента кондуктивной теплопроводности по результатам температурных измерений в плоском слое поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости

3.2. Численный метод реализации соотношений Крамерса-Кронига для определения спектральной зависимости показателя преломления вещества по экспериментальным зависимостям коэффициента поглощения от частоты излучения

3.3. Вывод интегральных уравнений для расчета радиационного потока в плоском слое полупрозрачной жидкости

3.4. Численный метод решения системы интегро-алгебраических уравнений

3.5. Итерационный метод решения обратной задачи об определении коэффициента кондуктивной теплопроводности

3.6. Численный метод решения задачи о радиационно-кондуктивном переносе тепла с учетом естественной конвекции

Глава IV. Численное исследование математических моделей и методов решения задач радиационно-кондуктивного теплообмена и определения коэффициента кондуктивной теплопроводности

4.1. Сравнение с результатами расчетов Висканта и Гроша переноса тепла излучением и теплопроводностью в плоском слое излучающей и поглощающей нерассеивающей жидкости

4.2. Сравнение с приближенной методикой оценки радиационного потока по Шеделю и Григулю

4.3. Численная оценка переноса тепла с учетом естественной конвекции

4.4. Численное моделирование влияния рассеяния излучения средой на радиационный перенос тепла

4.5. Численные оценки влияния селективности среды на радиационный перенос тепла

4.6. Численные эксперименты по определению коэффициента кондуктивной теплопроводности

4.7. Численные оценки влияния величины перепада температуры в слое на характер распределения температуры излучающей и поглощающей жидкости

Глава V. Результаты экспериментальных и численных исследований процесса теплообмена в слоях полупрозрачных органических жидкостей при повышенных температурах

5.1. Оптические характеристики полупрозрачных органических жидкостей и граничных поверхностей

5.2. Экспериментальные исследования влияния природы полупрозрачной жидкости на градиент температуры и параметр %

5.3. Экспериментальные исследования влияния длины углеводородной цепи в гомологических рядах на радиационно-кондуктивный 222 теплообмен

5.4. Градиенты температур и отношения полного и кондуктивного потоков в слоях полупрозрачной жидкости разной толщины при повышенных температурах

5.5. Радиационно-кондуктивный теплообмен в слоях смесей полупрозрачных органических жидкостей, реактивных и моторных топливах

5.6. Экспериментально-теоретическая модель радиационно-кондуктив-ного теплообмена в слоях полупрозрачных органических жидкостей при повышенных температурах

Глава VI. Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях органических жидкостей в широкой окрестности критической точки

6.1. Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях органических жидкостей вблизи критической точки

6.2. Радиационная составляющая коэффициента теплопроводности в асимптотической близости к критической точке. Обобщенные 259 зависимости

Одним из приоритетных направлений развития экономики России на ближайшую перспективу, как определено решением Совета безопасности при Президенте РФ, является глубокая переработка углеводородного сырья. Это вызывает необходимость использования инновационных технологий, разработка которых невозможна без достижений современной науки.

Потребности расширяющихся направлений практического применения теплообменного оборудования различного рода на современном этапе развития производства приводят к необходимости привлечения высокоэффективных технологий, разработка которых невозможна без широкого использования достижений науки. Обеспечение высокой эффективности работы существующего и проектирование нового поколения технологического оборудования выполнимо только путем проведения комплексных экспериментально-теоретических исследований, включающих разработку измерительного оборудования, методик проведения исследований и математических моделей для расчета параметров достаточно полно и адекватно отражающих реальные процессы.

Широкое использование жидкостей, являющихся в большинстве случаев полупрозрачными средами в инфракрасной области спектра, в качестве топлив - в современных летательных аппаратах, в качестве смазочных масел, хладоагентов и теплоносителей - в различном теплообменном оборудовании, остро ставят задачу определения параметров теплообмена между полупрозрачными средами и стенкой.

Такой теплообмен характеризуется наличием кондуктивной и радиационной составляющих потока тепла. При этом последняя отражает влияние оптических свойств вещества и граничных поверхностей на перенос тепла в исследуемой среде. Наличие и взаимное влияние кондуктивного и радиационного тепловых потоков в полупрозрачных средах приводит к тому, что экспериментально полученные коэффициенты теплопроводности, как правило, содержит некоторую долю, обусловленную радиационным переносом, и является эффективной величиной. Неучет влияния радиационного вклада в общий тепловой поток приводит к существенным погрешностям в определении параметров радиационно-кондуктивного теплообмена и отклонениям от оптимальных конструктивных решений в создании теплообменного оборудования.

Существующие к настоящему времени результаты экспериментальных и теоретических исследований получены в условиях, существенно отличающихся друг от друга и не позволяющих считать их достаточными для обобщения и построения последовательного численно-экспериментального механизма определения практически необходимого числа параметров процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла (РКПТ) в жидких органических соединениях.

Детально проработанного расчетно-экспериментального механизма в виде законченных теоретических основ, опирающихся на физическую и математическую модели РКПТ, позволяющего, во-первых, теоретически обосновать закономерности изменения характеристик, во-вторых, прогнозировать их изменение в широком диапазоне варьирования параметров процесса РКПТ вплоть до околокритических и критических для любого из органических веществ или состава смесей последних, в настоящее время не существует.

Возможности применения существующих экспериментальных методов и математического аппарата РКПТ ограничены в виду отсутствия достоверной информации по оптическим свойствам большинства исследуемых веществ. Это относится к спектральным коэффициентам поглощения веществ и излучательным характеристикам граничных поверхностей.

Аналогичные замечания можно отнести и к исследованиям критической области параметров состояния. Число исследованных в критической зоне веществ ограничено, и основную часть составляют вещества с низкими критическими параметрами. Для получения надежных количественных данных по РКПТ в критической области параметров состояния приходится прибегать к численным методам с привлечением сведений об инфракрасных спектрах поглощения веществ, коэффициентах преломления и излучательных характеристиках граничных поверхностей.

Наиболее информативным и точным методом, позволяющим определять и учитывать оптические характеристики исследуемых веществ в процессе исследования закономерностей радиационно-кондуктивного теплопереноса, является интерференционный метод в сочетании с методом плоского слоя. С его помощью представляется возможным проведение комплексного исследования параметров РКПТ в широком температурном интервале, охватывающем окрестности критической точки.

Диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы комплексного исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла и определения теплофизических и оптических характеристик широкого класса полупрозрачных органических жидкостей экспериментально-теоретическим путем, позволяющим существенно снизить материалоемкость и энергоемкость технологического оборудования за счет интенсификации процесса теплообмена.

В диссертации изложены результаты работы автора в период с 1989 по 2004 г.г. по исследованию процесса радиационно-кондуктивного теплопереноса, разработке необходимого диагностического оборудования, методик и программ расчета характеристик радиационно-кондуктивного переноса тепла, позволяющих с достаточной точностью определить параметры процесса. Работа выполнялась в Казанском государственном технологическом университете в соответствии с Координационным планом НИР Академии наук СССР по комплексной проблеме «Теплофизика и энергетика» на 1986- 1990 г.г. (разделы 1.9.1.3, 1.9.1.9, 1.9.1.10), Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» 1997- 1999 г.г., а также по договорам с ЦИАМ им. П.И. Баранова 1989 - 1990 г.г.

В первой главе приводится анализ существующих на сегодняшний день работ различных авторов, которые затрагивают вопросы радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Теоретические исследования построены на использовании достаточно общей математической модели РКПТ с привлечением значительных допущений в виде серого приближения среды и ограничивающих поверхностей, линеаризации уравнения энергии и рассмотрения простейших геометрических конфигураций системы. Представленный подход существенно ограничивает практическое использование численных методов ввиду отсутствия сведений по теплофизическим и оптическим характеристикам материалов. Законченной математической модели, позволяющей с достаточной точностью прогнозировать характеристики РКПТ широкого класса веществ, на настоящий момент не существует. Экспериментальные исследования параметров радиационно-кондуктивного теплопереноса в широком температурном интервале проведены недостаточно полно для широкого класса органических веществ. На сегодняшний день остаются не исследованными коэффициенты кондуктивной составляющей теплопроводности и спектральные коэффициенты поглощения полупрозрачных органических жидкостей вблизи критической точки. Обзор работ показывает важность комплексного исследования параметров радиационно-кондуктивного теплопереноса в широком температурном интервале, с обобщением в виде экспериментально-теоретической модели процесса, с помощью наиболее информативного и точного метода -интерференционного в сочетании с методом плоского слоя.

Во второй главе содержится описание специально сконструированного экспериментально-измерительного комплекса, позволяющего проводить измерения распределения градиента температуры, спектральных и интегральных характеристик процесса радиационно-кондуктивного теплопереноса в полупрозрачных жидкостях в широких интервалах изменения параметров состояния, вплоть до критических и закритических, методом плоского слоя в сочетании с интерферометрической визуализацией распределения температур.

Приведено описание экспериментальной установки, предназначенной для измерения спектрального коэффициента поглощения жидкостей в инфракрасной области спектра в исследуемом диапазоне изменения температур и давления.

Третья глава посвящена математическому моделированию и численным методам определения основных характеристик радиационно-кондуктивного переноса в слоях поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости, включая решение обратной задачи определения температурной зависимости коэффициента кондуктивной теплопроводности по результатам измерений градиентов температур при помощи оптических методов, а также по экспериментальным данным о спектральной зависимости коэффициента поглощения. В основе моделирования лежит общая система уравнений радиационно-кондуктивного теплопереноса.

В четвертой главе представлены результаты численного исследования предлагаемых математических моделей и методов расчета основных характеристик РКПТ и моделирования полей температур. Приведены методики численно-экспериментального определения полей температур и коэффициента кондуктивной теплопроводности на основании имеющихся экспериментальных данных по результатам измерений в плоских слоях поглощающих и излучающих жидкостей.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований градиентов полей температур и радиационной составляющей коэффициента теплопроводности исследуемых веществ от природы жидкости, длины углеводородной цепи и толщины слоя жидкости. Для всех исследуемых веществ и их смесей экспериментально установлено наличие радиационного переноса тепла и найдены закономерности его изменения в зависимости от условий проведения эксперимента. Представлены результаты исследования и анализа спектров веществ. Установлен характер изменения коэффициента радиационной теплопроводности в полупрозрачных органических жидкостях в зависимости от их положения в гомологическом ряду и от величины коэффициента поглощения. На основе имеющихся к настоящему времени экспериментальных и теоретических исследований и результатов собственных экспериментальных исследований определены ключевые закономерности процесса радиационно-кондуктивного теплообмена, позволившие сформулировать экспериментально-теоретическую модель процесса РКПТ в слоях жидких органических соединений при повышенных температурах.

В шестой главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований процесса РКПТ в окрестности критической точки. Впервые установлено аномальное. поведение коэффициента радиационной теплопроводности и универсальность его поведения в асимптотической области критической точки. Используя масштабное и вириальное уравнения состояния получены математические выражения, позволяющие с достаточной точностью определять численное значение коэффициента радиационной теплопроводности в безаномальной области параметров состояния и в непосредственной близости к критической точке. Экспериментально установлено, что в докритической области давление оказывает слабое влияния на относительное изменение радиационной составляющей теплопроводности веществ. В то же время, указанное влияние в значительной степени имеет место в сверхкритической области.

Диссертационная работа представляет собой научно-обоснованный комплекс экспериментально-теоретических разработок в области радиационно-кондуктивного переноса тепла, позволяющий решать крупную научную проблему, имеющую большое хозяйственное значение, и заключающуюся в существенном уменьшении материальных затрат проектируемого и снижения энергоемкости при выборе температурных режимов существующего технологического оборудования за счет интенсификации процессов теплообмена.

На защиту выносятся следующие научные положения и выводы:

1. Результаты экспериментальных исследований радиационно-кондуктивного теплообмена для определения влияния природы жидкости, длины углеводородной цепи, температуры и толщины слоя жидкости и компонентного состава смесей жидкостей, включая реактивные и моторные топлива, на температурное поле и величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в широком диапазоне изменения температуры от 293 К до 680 К, давления от 0,1 МПа до 10 МПа.

2. Результаты исследований спектральных характеристик жидких органических соединений и граничных поверхностей.

3. Экспериментально-теоретическая модель процесса теплообмена в слоях органических жидкостей при повышенных температурах, позволяющая устанавливать закономерности процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла для веществ с различным химическим строением.

4. Методы и алгоритмы численно-экспериментального определения температурных полей и радиационной и кондуктивной составляющих коэффициента теплопроводности в рамках селективных моделей на основании имеющихся экспериментальных данных по результатам измерений градиента температуры в плоских слоях поглощающих и излучающих жидкостей.

5. Результаты исследований аномального поведения радиационной составляющей коэффициента теплопроводности в околокритической области, установившие универсальность критического поведения коэффициентов радиационной теплопроводности и радиационной температуропроводности. Соотношения, позволяющие определять численные значения радиационной составляющей коэффициента теплопроводности вблизи критической точки.

Результаты работы служат основой для:

- расчета и проектирования теплообменного оборудования различного рода нефтехимических производств на нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих предприятиях, основными продуктами которых являются исследуемые в работе жидкости;

- расчета и выбора способов охлаждения теплонапряженных узлов силовых, энергетических и технологических установок (Приложение 5);

- потребностей практики проектирования современных летательных аппаратов при расчете теплообмена между полупрозрачной средой (жидкое органическое топливо) и стенкой (Приложение 5);

- использования в учебных курсах авиационных, технологических и энергетических специальностей ВУЗов (Приложение 5).

Значительный удельный вес таких производств определяет высокую экономическую эффективность проводимых исследований, позволяющих снизить материалоемкость проектируемых конструкций и снизить энергозатраты существующих.

Результаты проведенных экспериментально-теоретических исследований в слоях смесей органических жидкостей, а также реактивных топлив используются в Центральном институте авиационного моторостроения в комплексе работ по повышению охлаждающей способности реактивных топлив и разработке методов и программ по созданию научно-технического задания по перспективной тематике. Измеренные и рассчитанные характеристики радиационно-кондуктивного теплообмена и оптические константы полупрозрачных сред вблизи критических температур и закритическом состоянии представляют большой интерес при проектировании летательных аппаратов.

Результаты по измерению и расчету градиента и полей температур, спектральных коэффициентов поглощения и показателей преломления и их использование при численных расчетах системы интегро-дифференциальных уравнений радиационно-кондуктивного теплообмена внедрены в учебные курсы КГТУ, МЭИ, КГЭУ.

По данным работы сформулированы основные положения и выводы:

1. Разработана экспериментально-теоретическая модель радиационно-кондуктивного теплообмена при повышенных температурах в слоях органических жидкостей, опирающаяся на данные по измерениям градиента температур в слое и отношений полного потока тепла к его кондуктивной составляющей. Применение модели позволяет устанавливать зависимости параметров радиационно-кондуктивного теплообмена от теплофизических и оптических характеристик жидкостей, оптических характеристик граничных поверхностей.

2. Разработан и создан экспериментально-измерительный комплекс для исследования радиационно-кондуктивного теплообмена методом плоского слоя в сочетании с интерферометрической визуализацией и регистрацией градиентов температур, а также для измерения спектральной зависимости коэффициентов поглощения в полупрозрачных органических жидкостях. Комплекс позволяет проводить измерения при повышенных температурах и давлениях, включая околокритическую область. Визуализация при измерениях изучаемого слоя жидкости дает возможность гарантировать отсутствие в нем конвекции. Исследованы поля температур и отношения полного потока тепла к кондуктивной составляющей для 25 органических жидкостей -представителей 11 гомологических рядов, а также моторных и реактивных топлив А-76, Б-91, АИ-93, РТ, Т-6, ТС-1, Т-8В и смесей н-гексан + н-декан, н-гептан + н-пентадекан. Измерениями охвачен интервал температур 293 -680 К и давлений 0,1-10 МПа при толщинах слоя 1,4 - 10,56 мм.

3. Предложен новый численно-экспериментальный метод определения основных характеристик радиационно-кондуктивного теплообмена в полупрозрачных жидкостях с учетом их селективных свойств, позволяющий, в частности, решать обратную задачу нахождения температурной зависимости коэффициента кондуктивной теплопроводности. Метод опирается на оптические измерения распределения градиента температур в плоском слое жидкости и итерационные численные алгоритмы решения нелинейной интегро-дифференциальной системы уравнений, моделирующей радиационно-кондуктивный перенос тепла в слоях органических жидкостей.

4. Разработанные в диссертации численные методы интегрирования уравнений переноса излучения и теплопроводности дают возможность оценить применение упрощенных моделей для описания радиационно-кондуктивного переноса тепла. Установлено, что селективная модель позволяет получать результаты, которые количественно и качественно хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Сочетание расчетного и экспериментального методов исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла дает возможность получать кон-дуктивный коэффициент теплопроводности жидкостей. Так, найденные коэффициенты молекулярной теплопроводности для исследованных жидкостей отлцчаются от экспериментальных в пределах 2% (т.е. в пределах погрешности измерений).

5. В результате экспериментально-теоретических исследований установлено, что:

- представители гомологических рядов, содержащие одинаковое количество атомов углерода, (предельные и непредельные углеводороды, циклопарафины), не имеющие функциональных групп, имеют примерно равную величину радиационной составляющей коэффициента теплопроводности. Наличие в молекуле веществ связей 0-0 и О-Вг (простые эфиры и галогенопроизводные) не оказывает существенного влияния на радиационный вклад в поток тепла. Для жидкостей, молекулы которых содержат карбонильную группу С-0 или атом азота (кетоны, альдегиды, амины), наблюдается уменьшение вклада радиационного переноса тепла. Уменьшается величина отношения полного и кондуктивного потоков тепла и для жидкостей, содержащих в молекуле одновременно связи 0=0 и 0-0 (сложные эфиры). Особенно сильно эта величина уменьшается при наличие гидроксильной ОН и карбоксильной-СООН групп (спирты, карбоновые кислоты).

- с ростом температуры в докритической области отношение полного потока тепла к кондуктивной составляющей возрастает, достигая максимума за 10-20 градусов до критической температуры, затем резко падает.

- с ростом толщины слоя отношение полного потока тепла к кондуктивной составляющей увеличивается, асимптотически приближаясь к постоянному значению.

- при расчетах радиационно-кондуктивного теплообмена в смесях органических жидкостей правило аддитивности не выполняется.

6. Впервые проведены измерения радиационно-кондуктивного переноса тепла в околокритической области и закритических состояниях. Обнаружено аномальное поведение радиационной составляющей коэффициента теплопроводности вблизи критической точки.

Впервые получено соотношение между радиационной температуропроводностью и производной плотности по температуре при p=const. Найден соответствующий универсальный показатель. Эти результаты являются дальнейшим развитием физических основ теории жидкого состояния веществ.

Заключение

В результате проведенного в работе исследования решены поставленные задачи. На базе разработанной экспериментально-теоретической модели измерены и рассчитаны локальные и интегральные характеристики радиационно-кондуктивного теплообмена в слоях 25 органических жидкостей -представителей 11 гомологических рядов, а также их смесей, моторных и реактивных топлив при температурах до 680 К (включая околокритическую область), давлениях до 10 МПа и толщине слоя 1,46 - 10,56 мм. Проведены сопряженные исследования оптических постоянных (спектральных коэффициентов поглощения и показателя преломления) органических жидкостей и радиационных характеристик ограничивающих поверхностей. Информация использована для численных расчетов распределения градиентов температур, полей температур, распределения радиационных и кондуктивных потоков тепла в слоях полупрозрачных органических жидкостей, их коэффициентов радиационной и кондуктивной теплопроводности и отношения полного потока тепла к кондуктивному. Сопоставлены результаты расчетов и экспериментов. Полученные экспериментально-теоретические данные представлены в приложениях 1-3.

Установленная в работе информация об интенсифицирующем влиянии радиационного потока тепла в полупрозрачных органических жидкостях на теплообмен, которое сильно возрастает с увеличением температуры и толщины слоя, положена в основу алгоритмов расчета параметров радиационно-кондуктивного переноса тепла для углеводородов сходного с исследуемыми химического строения и смесей на их основе.

1. Schodel G., Grigull U. / Kombinirte warmeleitung und warmestralung in flussigkeiten. - 1.ter. Konf. Warmeubertragung, Vesailles, 1970, 4. - P. 1-11.

2. Бахшиев Н.Г. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. Л., 1972.- 137 с.

3. Росселанд С. Астрофизика на основе теории атома. ОНТИ, 1936, 302 с.

4. Филиппов Л.П. Исследование теплопроводности жидкостей. М.: МГУ, 1970.-230 с.

5. Poltz Н. Die warmaleitfahigkeit von flussigkeiten II. Der strahlungsanteil der effektiven Warmeleitfahigkeit Int. J. Heat Mass Transfer. 1965. V. 8, N 4, p. 515-521.

6. Сэмпсон Д. Уравнения переноса энергии и количества движения в газах с учетом излучения. М.: Мир, 1969. 204 с.

7. Спэрроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением. Л.: Энергия, 1971. 294 с.

8. Grosbie A.L., Viskanta R. The exact solution to a simple non-gray radiation transfer problem. J. Quant. Spectr. Radiative Transfer, 1969, v. 9. P. 216 - 224.

9. Doornic D.G., Hering R.S. Simultaneous radiation and conductive heat transfer in non-gray media. J. Quant. Radiat. Transfer, 1973, v. 13. - P. 323-332.

10. Grosbie A.L., Viskanta R. Non-gray radiative transfer in a planar medium exposed tcollimatedflux. . J. Q. SRT, 1970, v. 10. - P. 487 - 510.

11. Grosbie A.L., Viskanta R. Effects of band or line shape on the radiative transfer in a non-gray planar medium J. Q. SRT, 1970, v. 11. - P. 465 - 485.

12. Андерсен E., Висканта P., Стивенсен В. Перенос тепла в полупрозрачных телах. Теплопередача, 1972, №2, сер. С. - С. 33 - 42.

13. Bevans J.T., Dukle R.V. Radiant Interchange within on enclosure. Pts. I, II. J. Heat Transfer, 1960, v. 82. - P. 1 - 19.

14. Эдварде Д.К. Лучистый теплообмен в объеме с несерой оболочкой -Теплопередача, сер. С, 1962, т. 84, №1. С. 223 - 227.

15. Мень А.А., Сергеев О.А. Лучисто-кондуктивный теплообмен в среде с селективными оптическими свойствами. Теплофизика высоких температур, 1971, т. 2, №2, с. 353 - 359.

16. Anderson Е.Е„ Viskanta R. Spectral and boundary effects on coupled conduction-radiation heat transfer through semitransparent solids. Warme-Und Stoofubertragung, 1973, v. 6,14 p.

17. Рубцов H.A., Степаненко П.И., Кузнецова Ф.А. Исследование радиационно-кондуктивного переноса тепловой энергии в органических жидкостях Изв. Сиб. Отд. АН СССР, сер. Техн. Наук, 1974, вып. 1, №3, с. 53-57.

18. Эрио Н., Гликсман Л. Экспериментальное и теоретическое исследование совместного переноса тепла излучением и теплопроводностью в расплавленном стекле, теплопередача , 1972, сер. С, №2, с. 109 116.

19. Рубцов Н.А., Кузнецова Ф.А. Радиационно-кондуктивный теплообмен в слое селективно поглощающей среды. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1972, №3. - С. 48 - 52.

20. Мень А.А. Теоретические аспекты определения теплопроводнос-ти полупрозрачных веществ. II. ТВТ, 1973, т. 11, №4, с. 762 - 767.

21. Пигальская Л.А. Комбинированный перенос тепла в цилиндрическом слое//ТВТ. 1969, №4, с. 687 - 693.

22. Wang L.S., Tien C.L. Study of the interaction between radiation and conduction by a differential method//Proc. 3 Int . Heat Transf. Conf. Chicago, Illinois: 1966, v. 5, aug. P. 7 - 12.

23. Genzel I. Der Antoil der Warmestrahlung bei Warmeleitugsvorlingen // Zeitschrift fur Physik. 1953, bd. 135, s 117.

24. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов A.A., Юрчак Р.П. Теплопроводность газов и жидкостей. М.: Изд-во стандартов, 1970, 155 с.

25. Багинский А.В. Стационарный теплообмен в плоском слое. Оценки эффективной теплопроводности//Изв. Сиб. Отд. АН СССР. Серия техн. Наук, Новосибирск, 1981, №8, вып. 2, с. 7 11.

26. Багинский А.В. Об исследовании полупрозрачных веществ в тонких слоях. Высокочастотная плоская тепловая волна// Изв. Сиб. Отд. АН СССР. Серия техн. Наук, Новосибирск, 1981, №3, вып. 3, с. 17-20.

27. Aishar R., Cogley Р.С., Saxena S.C. Thermal conductivity of methane of thermal conductivity atmospheric pressure in the temperature range of 360-1275 K//J. of Heat Transfer, 1980,v. 102. P. 165 - 167.

28. Тейтл, Харнет. Применение к задачам излучения приближения Росселанда и решения основанного на разложении в ряд интенсивности излучения//Ракетная техника и космонавтика, 1968, т. 6, №1, с. 97 108.

29. Viskanta R. Anderson Е.Е. Heat transfer in semitransparent solids//Advances in Heat Transfer. New York, Academic Press, 1975. - P. 317 -441.

30. Петров В.А., Марченко H.B. Перенос энергии в частично прозрачных твердых материалах. М.: Наука, 1985. - 190 с.

31. Lick W. Transient energy transfer by conduction and radiation // Intern. J. Heat Mass Transfer, 1965. V. 8. S. 119 128.

32. Viskanta R., Grosh R.J. Effect of surface emissivity on heat transfer by simultaneous conduction and radiation // Intern. J. Heat Mass Transfer, 1962. V. 5. S. 729-734.

33. Сергеев О.А., Мень А.А. Теплофизические свойства полупрозрачных материалов. М.: Изд-во стандартов, 1977, 288 с.

34. Оцисик М.Н. Сложный теплообмен. М.: Мир, 1976, 615 с.

35. Андрианов В.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена, М.: Энергия, 1972, 463 с.

36. Рубцов Н.А. Теплообмен излучением в сплошных средах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1984, 278 с.

37. Тамонис М.М. Радиационный и сложный теплообмен в каналах. Вильнюс: Мокслас, 1981, 250 с.

38. Tineh A., Jury S.H. Yarbrou G.H., Mcleroy D.L. The optically thin boundary approximation to conductive and radiative heat transfer//J. of Thermal Insulation, 1983, v. 6.-P. 216-231.

39. Ильин Б.И. Салохин В.Ф., Спирин Г.Г. Экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности слабопоглощающих жидкостей в слоях прозрачных для ИК излучения//ИФЖ, 1976, т. 30, №6, с. 972-978.

40. Viskanta R. Interaction of heat transfer by conduction, convection and radiation in a radiating fluid//Int. J. Heat Transfer, 1963, v. 85. P. 318 - 328.

41. Viskanta R. Heat transfer in a radiating fluid with slug flow in a parallel-plate channel// Appl. Sci. Res. Sect. A, 1964, N 13,- P. 291 311.

42. Висканта P., Грош P. Перенос тепла теплопроводностью и излучением в поглощающей среде. Теплопередача, сер. С, 1962, т. 84, № 1, с. 79-89.

43. Yener Y. Ocisik M.N. Simulation radiation and forced convection in thermally developing turbulent flow through a parallel-plate channel//Trans. ASME J. Heat Trans, 1986, v. 108, N 4. P. 985 - 988.

44. Pop I., Na T.Y. The effect of radiation on transient natural convection past a doubly infinite plate//Warme and Stoffubertragung, 1984, N 18. P. 37 - 41.

45. Kavinay M. One-dimensional conduction-radiation heat transfer between parallel surfaces subject to conductive boundary conditions// Int. J. Heat Transfer, 1985, v. 28,N2.-P. 497-499.

46. Ocisik M.N., Lii C.C. Heat transfer in absorbing, emitting and scattering slug flow between parallel plates//J. Heat transfer, 1973, v. 95. P. 538 - 540.

47. Chawla T.C., ChanS.H. Combined radiation convection in thermally developing Poiseville flow//J. Heat Transfer, 1980. 214 p.

48. Im L.H., Ahluwaila. Combined connection and radiation in rectangular ducts//Termoohysics and Heat Transfer Conference, June 7-11, 1982, St Louis, Missouri.-P. 119-122.

49. Lauriot G. Numerical study of the interaction of natural connection with radiation in non-gray gases in a narrow vertical cavity //Heat Transfer, 1982, Proceeding of the Seventh Int. Heat Transfer Conf. Munchen, v.l. P. 232 - 235.

50. Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме. -Л. Энергия, 1973. 143 с.

51. Карслоу Г. и Егер Д. Теплопроводность теплых тел. М.: Наука, 1964. 488 с.

52. Спирин Г.Г. Методические особенности кратковременных измерений в стадии иррегулярного теплового режима. // ИФЖ. 1980. Т. 38. №3. С. 44 -48.

53. Fleter R.D. Measurement and Analysis of the Thermal Conductivity of 39 Gaseous Systems. Ph. D. Thesis, Brown University. 1981. 217 p.

54. Тарзиманов A.A., Габитов Ф.Р., Шарафутдинов P.A. Применение метода импульсного нагрева тонкой проволоки для измерения теплопроводности жидкостей и газов. // Тепло-и массобмен в химической технологии: Межвузов. Сб. Казань: КХТИ. 1985. С. 14 17.

55. Тарзиманов А.А., Шарафутдинов Р.А., Габитов Ф.Р. Реализация метода импульсного нагрева для измерения молекулярной теплопроводности жидкостей и сжатых газов. // Метрология. 1989. №1. С. 29 34.

56. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов А.А., Тоцкий Е.Е. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов. М.: Изд-во стандартов, 1990.240 с.

57. Габитов Ф.Р. Применение метода импульсного нагрева для измерения теплофизических свойств жидкостей в потоке. // Вестник Казанского технологического университета. 1989. № 1. С. 47 52.

58. Габитов Ф.Р. Математическая модель теплообмена между импульсно нагреваемой пластиной и потоком вязкой несжигаемой жидкости. Деп. ВИНИТИ, М. 1998. В98. 33 с.

59. Дроздов С.А., Салохин В.Ф., Спирин Г.Г. О влиянии собственной теплоемкости термоприемника в процессе импульсных измерений. // ТВТ. 1972. №6.-С. 36-39.

60. Hedly Y.Y., De Grot Y.Y. and Kestin Y. Thermal conductivity of Gases. //Physic. 1976. № 82. P. 392.

61. De Grot Y.Y., Kestin Y., Sookiazian H. Instrument to measure the Thermal conductivity of Gases // Physica. 1974. № 75. P. 454 482.

62. Waceham W.A. Fluid Thermal conductivity measurements by the Transient Hot-Were Technique. // Symposium of Transport properties of Fluids Mixtures: Their measurements, estimation, correlation and use, 10-11 April, 1979.-P. 84-85.

63. Horrocks J.K., mc Laughlin E. Non- steady- state measurements of the thermal conductivities of liquid polyphenuls. // Proceedings of the Royal Society. 1963. V. 273. № 1352. P. 259 274.

64. Спирин Г.Г. Кратковременные измерения в стадии иррегулярного теплового режима и диагностика теплофизических свойств диэлектрических веществ и материалов на их основе: Автореф. дисс. докт. техн. наук. М. ИВТАН, 1986. 31 с.

65. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р., Поникарова И.Н. Теплопроводность высокотемпературных теплоносителей, не искаженная радиационным переносом энергии. // ТВТ. 1997. Т. 35. № 5. С. 839 844.

66. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р. Молекулярная теплопроводность паров тяжелой воды при давлениях до 30 МПа и температурах до 700° С. // ИФЖ. 1989. Т. 56. № 1. С. 92 97.

67. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р. Молекулярная теплопроводность водяного пара при давлениях до 30 МПа и температурах до 700° С. // Теплоэнергшетика. 1989. № 7. С. 5 8.

68. Тарзиманов А.А., Шарафутдинов Р.А.,. Габитов Ф.Р., Юзмухаметов Ф.Д. Теплопроводность жидких н-алканов и 1-алкенов, не искаженная радиационным переносом энергии. 1. Результаты экспериментального исследования. // ИФЖ. 1990. Т. 59. № 4. С. 662 667.

69. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р., Поникарова И.Н. Измерение молекулярной теплопроводности жидкостей, относящихся к различнымклассам органических соединений. // В межвузовском сб. Тепло-и массообмена в химической технологии. Казань. 1995. С. 19 14.

70. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р., Поникарова И.Н. Теплопроводность различных органических жидкостей при высоких температурах. // ТВТ. 1998. Т. 36. № 3. С. 517-519.

71. Тарзиманов А.А., Габитов Ф.Р., Юзмухаметов Ф.Д. Применение метода кратковременно нагреваемой проволоки для измерения температуропроводности жидкостей и газов. // В межвузовском сб. Тепло- и массообмена в химической технологии. Казань. 1991. С. 3 7.

72. Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. М., JI: Госэнергоиздат. 1963. 408 с.

73. Варгафтик Н.Б. Критика данных по теплопроводности нефтепродуктов. // Нефтяное хозяйство. 1938. № 9. С. 19-21.

74. Михеев М.А., Малофеев М.М. Турбулизирующее действие изменения плотности жидкости. // ЖТФ. 1956. Т. 26. С. 1251.

75. А.С. 1223110 СССР, МКИ4 G01N25/18. Способ определения температуропроводности жидкости. / С.В. Пономарев, Л.И. Епифанов, Э.А. Шуваев, Ю.В. Семьянинов Опубл. 07.04.86, Бюл. № 13. - 4 с.

76. А.С. 16739040 РФ, МКИ4 G01N25/18. Способ комплексного определения теплофизических свойств жидкостей. / С.В. Понаморев, В.Н. Петров. Опубл. 30.08.91, Бюл. № 32. - 4 с.

77. А.С. 1681217 РФ, МКИ4 G01N25/18. Способ определения теплофизических характеристик жидкостей. / С.В. Понаморев, С.В. Мищенко, Б.И. Герасимов, В.М. Жилкин, Г.Ш. Карждуов. Опубл. 30.08.91, Бюл. № 36. - 4 с.

78. А.С. 1711054 РФ, МКИ4 G01N25/18. Способ определения температуропроводности жидкости. / С.В. Понаморев, Б.И. Герасимов, В.Н. Петров. Опубл. 01.02.92, Бюл. №5.-4 с.

79. Горшков Ю.А., Уманский А.С. Измерение теплопроводности газов. М. Энергоиздат. 1962. 224 с.

80. Филлипов Л.П., Нефедов С.Н., Кравчун С.Н., Колыханова Е.А. Экспериментальные исследования комплекса теплофизических свойств жидкостей. // ИФЖ. 1980. Т. 38. № 4. С. 644 649.

81. Кравчун С.Н., Тлеубаев А.С. О возможности измерения теплофизических свойств жидкостей в потоках методом периодического нагрева. // ИФЖ. 1984. Т. 46. № 1. С. 113 118.

82. Kips Т., Lallemand М., Soulnier S.B. Some new Developmend on Coupled Radiative-Conductive Heat Transfer in Glass experiment and Modelling // Int. J. Heat Mass Transfer. 1984. V 27, № 12. - P. 58 - 65.

83. Андерсон E., Висканта P., Стивенсон В. перенос тепла в полупрозрачных телах // Теплопередача. 1972. - № 2. - С. 33 - 42.

84. Эрно Н., Гликсман Л. Экспериментальное и теоретическое исследование совместного переноса тепла излучением и теплопроводностью в расплавленном стекле // Теплопередача. 1972. - № 2. - С. 109 - 117.

85. Варгафтик Н.Б. и др. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов. М.: Энергоатомиздат, 1990, 349 с.

86. Мустафаев Р.А. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. М.: Энергия. 1980. 294 с.

87. Poltz Н., Jugel R. The thermal Conductivity of some Organic Liquids between and 190° С // Int. J. Heat Mass Transfer. 1982. - vol. 25. № 8. -P. 1093- 1101.

88. Геллер В.Э., Парамонов И.А., Слюсарев B.B. Экспериментальное исследование вклада радиационной составляющей в эффективный коэффициент теплопроводности толуола // ИФЖ. 1974. - Т. 26, № 6. - С. 1052- 1057.

89. Гоник М.А. Коэффициент теплопроводности полупрозрачных расплавов хлорида натрия и калия, фторидов лития, магния, бария и кальция, фторфлогопита и эрбий иттрий - алюминиевого граната при высоких температурах: Автореф. канд. дис. -М.: 1985. -.20 с.

90. Braun R., Fisher S., Shaber A. Ellimination of the Radiant Component of Measured Liquid Thermal Conductivities // Warme und Stoffabertagung. 1983. -№17.-P. 121-124/

91. Fischer S., Obermeier E. Influence of radiative heat transfer on the effective thermal conductivity of liquids: experimental and theoretical investigation // High Temp. High Pressures. - 1985. - T. 17, № 6. - P. 699 -706.

92. Schodel G. Kombinierte Warmeleitung und Warmestrahlung in Konvektionfreien FlUssigkeitsschichten: Dissertation. 1969. - 198 p.

93. Гуренкова T.B., Сулейманова Jl.JI., Горшенина Т.Н., Усманов А.Г. Изучение радиационного переноса в полупрозрачных жидкостях различной химической природы // Тепло-и массообмен в химической технологии. -Казань, 1981. С. 68 - 72 (Межвуз. сб. КХТИ).

94. Рябова Л.Г., Сулейманова Л. Л. Измерение эффективных коэффициентов теплопроводности и температурных полей в жидких органических соединениях при повышенных температурах. Сб. «Тепло- и массобмен в химической технологии». Казань, 1982, вып. 10, с. 5 - 7.

95. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов А.А., ТоцкийЕ.Е. Теплопроводность жидкостей и газов. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 472 с.

96. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, ч. 1, 3 изд., доп. М.: Наука, 1976. 584 с.

97. Стенли Г. Фазовые переходы и критическим явления. М.; Мир. 1973.-419 с.

98. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука. 1975. 256 с.

99. Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука. 1987. 272 с.

100. Ш.МаШ. Современная теория критических явлений. М.: Мир. 1980.-304 с.

101. Брус А., Каули Р. Структурные фазовые переходы. М.: Мир. 1984.-408 с.

102. Ferrel R.A., Menyhard N., Schmidt H., Schwabl F., Scepfalusy P. Dispersion in second sound and anomalus heat conduction at the lambda point liquid helium // Phus. Rev. Lett. 1967. Vol. 18. №21. P. 821 894.

103. Ferrel R.A., Menyhard N., Schmidt H., Schwabl F., Scepfalusy P. Entropi and spesific heat of super fluid helium at the lambda point // Phus. Lett. 1967. Vol. A24. №9. P. 493 495.

104. Ferrel R.A., Menyhard N., Schmidt H., Schwabl F., Scepfalusy P. Fluctuation and lambda phose transition in liquid helium // Ann. Phus. Rev. 1968. Vol. 47. №3. P. 563-613.

105. Ficsman M. Transport coefficients in the qas critical region // J. Chem. Phus. 1967. Vol. 47. №8. P. 2808 2818.

106. Montain R.D., Zwanzig R. Anomalus transport properties of a Van der Waais gas // J. Chem. Phus. 1968. Vol. 48.№4. P. 1451 1458.

107. Kadanoff L.P., Swift I. Transport near the critical point: A Master -equation approach // Phus. Rev. 1968. Vol. 165. №1. P. 310 322.

108. Kadanoff L.P., Swift I. Transport coefficients near the liquid gas critical point // Phus. Rev. 1968. Vol. 166. №1. P. 89 - 101.

109. Kawasaki K. Sound attenuation and dispersion near the liquid gas critical point // Phus. Rev. 1970. Vol. 1. №6. P. 1750 - 1757.

110. Kawasaki K. Kinetic equation and time correlation functions of critical fluctuations //Ann. Phus. 1970. Vol. 61. №1. P. 1 56.

111. Ferrell R.A. Decoupled mode dynamical scaling theory of the binary -liguid phase transition // Phus. Rev. Lett. 1970. Vol. 24. №21. P. 1169 - 1172.

112. Siggia E.D., Halperin B.I., Hohenberg P.C. Renormalization group treatment of the critical dunamics of the binary - fluid and gas - liguid transitions //Phus. Rev. B. 1976. Vol. 13. №5. P. 2110-2123.

113. Фрост У. Свойства жидкости в околокритическом состоянии//В кн.: Теплопередача при низких температурах М.: Мир. 1977. С. 63 71.

114. Suzuci M., Sato Т. An analysis of the thermal conductivity of steam in the high temperature and high pressure region. Met. fac. End. Kyoto Univ. 1974. Vol. 36. №3. P. 308-332.

115. Ginell R. Assotiation and the eguation of state //J. Chem. Phus. 1955. Vol. 23. №J2. P. 2395 2399.

116. Ginell R., Churgan I. Linear assotiation in nonagu eons solutions // J. Chem. Phus. 1955. Vol. 23. №5. P. 964 - 971.

117. Ginell R. Dervation of the Tait equation and its relation to the structure of liquid // J. Chem. Phus. 1961. Vol. 34. №4. P. 1249 1252.

118. Ginell R. Development of the liquid eqyation and the partial structure of water // J. Chem. Phus. 1961. Vol. 34. №6. P. 2174 2176.

119. Ginell R. Meaninq of the Tait coefficients and the structure of liquids // J. Chem. Phus. 1961. Vol. 35. №5. P. 1776 1780.

120. Michels A., Sengers I.V., Van der Gulik P.S. The Thermal conductivitu of carbon dioxide in the critical reqion // II. Measurements and conclusions // Phusica. 1962. Vol. 28. №12. P. 1216- 1237.

121. Le Neindre В., Tufeu R., Bury P., Sensers I.V. Thermal conductivitu of carbon dioxide and steam in the supercritical reqion // Ber. Bunsenges. Phus. Chem. 1973. Bd. 77. №4. S. 262 275.

122. Гитерман М.Ш., Городецкий E.E. О поведении кинетических коэффициентов вблизи критической точки чистых жидкостей // ЖЭТФ. 1969. Т. 56. №2. С. 634-641.

123. Алехин А.Д., Безручко И.В., Шиманская Е.Т. Градиент показателя преломления вещества в неоднородной среде вблизи критической изохоры // Физика жидкого состояния.- 1980. № 8. - С. 76 - 82.

124. Widom В. Degree to the critical isotherm // J. Chem. Phus. 1964. Vol. 41. №6. P. 1633- 1634.

125. Widom B. Surface tension and molecular correlation near the critical point // J. Chem. Phus. 1965. Vol. 43. P. 3892 3898.

126. Widom В. Equation of state in the nei qhborhood of the critical point // J. Chem. Phus. 1965. Vol. 43. P. 3898 3905.

127. Kadanoff L.P. Scaling laws for Ising models near Tc // Physika. 1966. Vol. 2. №2. P. 263 272.

128. Паташинский A.3., Покровский В. JI. О поведении упорядочивающихся систем вблизи точки фазового перехода // ЖЭТФ. 1966. Т. 50. С. 439-447.

129. Фишер М. Природа критического состояния. М.: Мир, 1973. -419 с.

130. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Мир, 1982. - 381 с.

131. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М., Гольдштейн И.И. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в околокритической области // Теплоэнергетика. 1976. - № 7. - С. 21 - 26.

132. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М. Экспериментальное исследование теплопроводности воды в критической области // Теплоэнергетика. 1973. № 8. С. 6 11.

133. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в критической области // Теплоэнергетика. 1974. № 10. С. 52 58.

134. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в критической области // Теплоэнергетика. 1976. № 1. С. 61 67.

135. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в критической области // Теплоэнергетика. 1976. № 5. С. 70 76.

136. Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Маскудов Р.Н. и др. Температуропроводность неквантовых инертных газов в широкой окрестности критической точки // ТВТ. 1993. т. 31. Вып. 4. С. 556 - 559.

137. Sengers I.V., Keyer P.H. Sealing of the thermal conductivity near the gas-liguid critical point // Phys. Rev. Lett. 1971V. 26, № 2. - P. 70 - 73.

138. Назиев Я.М., Абасов А.А. Экспериментальное исследование теплопроводности гептена-I при различных давлениях и температурах // Нефть и газ. Баку, 1969. - № 1. - С. 81 - 84.

139. Назиев Я.М., Абасов А.А. Исследование теплопроводности гексена-I при различных температурах и давлениях // Химия и технология топлив и масел. 1970. - № 3. - С. 22 - 24.

140. Назиев Я.М., Абасов А.А. Исследование теплопроводности пропилена при различных температурах и давлениях // Газовая промышленность. 1970. - № 7. - С. 37 - 39.

141. Назиев Я.М. К вопросу об исследовании теплопроводности веществ в критической области // Энергетика и транспорт. 1970. - №6. - С. 174 -176.

142. Голубев И.Ф., Васильковская Т.Н. Теплопроводность метилового и этилового спиртов при различных температурах и давлениях // Теплоэнергетика. 1969. - №5. - С. 77 - 82.

143. Васильковская Т.Н., Голубев И.Ф. Теплопроводность н-пропилового и изопропилового спиртов при различных температурах и давлениях // Теплоэнергетика. 1969. - №6. - С. 84 - 86.

144. Рябцев Н.И., Казарян В.А. Теплопроводность легких углеводородов (пропан) // Газовая промышленность. 1969. - №5. - С.46- 50.

145. Ахундов Т.С., Гасанова Н.Э. Экспериментальное исследование теплопроводности толуола // Нефть и газ. 1969. - №7. - С.59 - 63.

146. Сирота A.M., Латунин В.И., Беляева Г.М., Гольдштейн И.И. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности воды в околокритической области // Теплоэнергетика. 1976. - № 6. С. 84 - 88.

147. Kardos A. Die Warmeleitfahigkeit versehiedenen Flussig Keiten // Zeitschrift diegesamte Kalte-Industri. 1934. Bd. 41. № 1. S. 1 6.

148. Lenior J.M., Junk W.A., Commings E.W. Measurement and correlation of thermal conductivity of gases at high pressure // Chem. Eng. Progress. 1953. vol. 49. № 10. P. 539-542.

149. Leng D.E., Comings E.W. Thermal conductivity of ethane and propane at higt pressure // Ind. End. Chem. 1957. vol. 49. № 12. P. 2042.

150. Kramer F.R., Comings E.W. Thermal conductivity of butane at high pressure correlation with other gases // J. Chem. Eng. Data 1960. vol. 5. № 4. P. 462-467.

151. Bailley B.J., Kellner К/ The thermal conductivity of argon near the critical point // Brit. J. Appl. Phus. 1967. vol. 18. P. 1645 1646.

152. Войтенко A.K., Геллер В.З. Исследование теплопроводности фреона 115 в критической области и вблизи линии насыщения жидкость-пар // Известия вузов. Энергетика. Сер. Нефть и газ. 1977. № 2. С. 69 - 73.

153. Prasad R.C., Venart J.E.S. Thermal conductivity of ethane from 290 to 600 К pressures up to 700 bar, including the critical region // Int. J. Thermophys. 1984. vol. №4. P. 367-385.

154. Сирота A.M. Прибор для измерения теплопроводности жидкостей и газов по методу плоского горизонтального слоя // А.С. № 248293 (СССР). В бюл. Открытия. Изобретения. Пром. Образцы. Товарные знаки. 1969. № 23. С. 19.

155. Тарзиманов А.А., Зайнуллин И.М. Экспериментальное исследование теплопроводности тяжелой воды при температурах до 230.550 °С и давлении до 200 бар // Теплоэнергетика. 1974. № 5. С. 61 -66.165. Гелл критической

156. Oosten J. De Wartegelleidingscoefficient van xenon in het kritisch gebeit. D. Thesis, University of Amsterdam. 1972. P. 146.

157. Pittman Ch. E. The thermal conductivity of He near the liquid-vapour critical point. Thesis Duke University Derpt. of Phus. 1981. P. 125 129.

158. Абдулаева В.М. Метод периодического нагрева в линейном и нелинейном режимах. Теплофизические свойства н-гексана в окрестности критической точки: Автореф. канд. дис. М.: 1997. - 16 с.

159. Филлипов Л.П. Методы расчета и прогнозирования. М.: Изд-во МГУ. 1988.- 154 с.

160. Максудов Р.Н. Тепло и температуропроводность и показатель преломления ксенона в околокритической области: Автореф. канд. дис. -Казань, 1992.- 16 с.

161. Григорьев Б.А., Курумов Д.С., Плотников С.А. Вириальное уравнение состояния для индивидуальных углеводородов. II Вириальные коэффициенты // ЖФХ. 1983. т. 57, № 1. С. 218 221.

162. Курумов Д.С., Григорьев Б.А. Экспериментальное исследование РиГ-зависимости н-гексана в критической области // ЖФХ. 1982. т. 56, № 3. С. 551 -555.

163. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов // Под ред. Невского В.М. М.: Гостоптехиздат, 1960. - 412 с.

164. Герасимов А.А., Григорьев Б.А. Изобарная теплоемкость н-гексана в критической области // ТВТ, 1983. т. 21, № 3. С. 471 478.

165. Герасимов А.А., Григорьев Б.А. Экспериментальное исследование изобарной теплоемкости н-гексана // Известия ВУЗов. Сер. Нефть и газ. 1978, № 5. С. 48.

166. Сейфер А.Л., Разумихин В.Н., Пазанич Р.А. Деформация молекул в жидкости при высоких давлениях. I. Теплоемкость н-гексана и бензола и поворотная изомерия молекул. Журнал структурной химии. 1970. т. 11, № 6. С. 1113-1115.

167. Benson M.S., Snyder P.S., Winnick J. Heat capacities of liquid n-alkanes at revated pressures // J. Chem. Thermodynamics, 1971. vol. 3. P. 891 898.

168. Герасимов А.А. Исследование Cp н-гексана в области максимумов теплоемкости // Известия ВУЗов. Сер. Нефть и газ. 1980, № 1. С. 61 62.

169. Лысенков В.Ф. Гипотеза о «псевдоспинодали» и масштабное уравнение состояния критической области // ЖФХ. 1985. т. 59, № 4. С. 866 -869.

170. Григорьев Б.А. Экспериментальное исследование термодинамических свойств н-гексана в широкой окрестности критической точки. М.: Мир, 1994.-49 с.

171. Курумов Д.С., Григорьев Б.А. Экспериментальные исследования термодинамических свойств н-гексана при высоких температурах и давлениях // Известия ВУЗов. Сер. Нефть и газ. 1983, № 5. С. 35 39.

172. Кисилев С.Б. Асимметричное масштабное уравнение и поведение реальной жидкости в критической области, включая метастабильное состояние // ТВТ. 1986. т. 24, № 3. С. 500 509.

173. Амирханов Х.И., Алибеков Б.Г., Вихров Д.И., Мирская В.А. Изохорная теплоемкость и другие калорические свойства углеводородов метанового ряда. Махачкала. Изд-во Даг. ФАН СССР. 1981. 254 с.

174. Курумов Д.С. Уравнение состояния н-гексана в широкой окрестности критической точки // ТВТ. 1991. т. 29, № 1. С. 79 84.

175. Герасимов А.А., Григорьев Б.А., Расторгуев Ю.Л. // Известия Сев.-кавк. науч. Высшей школы. Техн. Науки. 1979, № 4. С. 72 74.

176. Кисилев С.Б. Масштабное уравнение состояния однокомпонентных жидкостей и бинарных растворов в критической области // ТВТ. 1988. т. 26, №3. С. 466-471.

177. Абдулагатов И.М., Алибеков Б.Г. Уравнение состояния н-гексана, учитывающее масштабные особенности поведения вещества вблизи критической точки // ЖФХ. 1982. т. 56. Вып. 10. С. 2618 2619.

178. Герасимов А.А., Григорьев Б.А. Кроссоверное уравнение состояния нормального гексана в критической области // ИФЖ. 1993. т. 65, №2. С. 185-191.

179. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. 2-е изд., перераб. - М.: Наука, 1982. - 381 с.

180. Wegner W.J. Corrections to scaling laws // Phys. Rev. 1972. vol. 5B, № 11. P. 4529-4536.

181. Киселев С.Б., Костюкова И.Г., Якимова А.В. Спинодаль и линия максимумов изотермической сжимаемости воды в критической области // ТВТ. 1989. т. 27, № 5. С. 876 884.

182. Киселев С.Б. Масштабное уравнение состояния индивидуальных веществ и бинарных растворов в широкой окрестности критической точки // Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: Изд-во стандартов, 1989, №2 (76). С. 3-149.

183. Хауф В., Григуль. Оптические методы в теплопередаче. М.: Мир, 1973.-238 с.

184. Справочник химика. Том 1. Редакторы С.А. Зенис и Г.А. Семенов. М.-Л.: Госхимиздат. 1963. 1071 с.

185. Мелвин-Хьюз Э.А. Физическая химия. Книга 1. М.: Инлит. 1962. 520 с.

186. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука. 1965. 336 с.

187. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия. М.: Мир, 1982. - 327 с.

188. Забиякин Ю.Е., Бахшиев Н.Г. Температурная зависимость поглощения и дисперсии некоторых органических жидкостей в области интенсивных инфракрасных полос поглощения // Оптика и спектроскопия. -1968. Т. ХХ1У, № 4. - С. 552 - 559.

189. Альперович JI.H. Метод дисперсионных соотношений и его применение для определения оптических характеристик. Душанбе: Ирфон, 1973.-46 с.

190. Бацанов С.С. Структурная рефрактометрия. М.: Высшая школа, 1976.-304 с.

191. Larsen S.Y., Mountain R.D., Zwanzig R. On the Validity of the Lorentz Equation near the critical Point // J. Chem. Phys. 1911. Vol. 24. №3. P. 176 178.

192. Шиманская E.T. Рефракция сосуществующих жидкого и газообразного бензола в широком интервале температур, включая окрестность критической точки // Оптика и спектроскопия. 1970. - Т. XXIX, вып. I. - С. 27 - 33.

193. Артюховская JI.M., Шиманская Е.Т., Шиманский Ю.И. Исследование термодинамических свойств пентана вблизи критической точки жидкость-пар // ЖЭТФ, 1970. - Т. 59, № 7. - С. 688- 695.

194. Баскок Б.И., Шиманская Е.Т., Шиманский Ю.И. Удельная рефракция сосуществующих жидкого и парообразного гексана в широкоминтервале температур вплоть до критической // Оптика и спектроскопия. -1985.-№6.-С. 1034- 1047.

195. Кирей Г.Г., Лисица М.Г. Влияние температуры на инфракрасные спектры кремний-органических соединений //. Оптика и спектроскопия. -1962. Т. 12, № 3. - С. 376 - 380.

196. Бахшиев Н.Г., Забиякин Ю.Е. О природе различия температурных зависимостей интенсивности инфракрасных спектров молекул в жидкой и газообразной фазе // Оптика и спектроскопия. 1969. - Т. ХХУП, № 3. - С. 412-419.

197. Панфилович К.Б., Бударин П.И., Сагадеев В.В., Глинкин В.А. Изменение радиационных характеристик веществ при фазовых переходах. ИФЖ. Т. 68. № 2. 1995. С. 271 275.

198. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. И.: ИЛ, 1957, 295 с.

199. Аляев В. А. Экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Часть I. // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, с. 45 51.

200. Аляев В.А. Численно-экспериментальный метод определения температурной зависимости коэффициента теплопроводности органической жидкости // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 198 -206.

201. Аляев В.А. Исследования теплообмена в слоях жидких органических соединений // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 212 -218.

202. Аляев В.А. Расчетно-экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла органических веществ при изменении толщины и температуры слоя // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 226-235.

203. Гумеров Ф.М., Амирханов Д.Г., Степанов Ю.П. Температурные измерения показателя преломления вакуумных жидкостей ВМ-1 и ВМ-3 //

204. Тепло- и массообмен в хим. техн. Межвуз. сб. КХТИ. 1985, Казань. - С. 59-61.

205. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Ленинград: Машиностроение, Лен. отд., 1983. - 463 с.

206. Hauf W., Grigull U. Optical Methods in Heat Transfer. Academic Press. New York, London. 1970.

207. Siegel R., Howell John R. Thermal Radiation Heat Transfer. McGraw -Hill Book Co. New York, 1972.

208. Адрианов B.H. Основы радиационного и сложного теплообмена. М., Энергия 1972.

209. Васильев Л.А., Ершов Н.В. Интерферометр с дифракционной решеткой. М.: Машиностроение, 1976, 231 с.

210. Аляев В.А., Мухамадиев А.А., Яновский Л.С., Болыпов В.П., Усманов А.Г. Теплоотдача при течении термически реагирующих углеводородов в круглой трубе // Сибирский физико-технический журнал. Вып.5.1992, с. 47-52.

211. Аляев В.А. Свойства предельных углеводородов и их смесей в процессе радиационно-кондуктивного переноса тепла // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 2, с. 199 - 207.

212. Аляев В.А. Характеристики смесей предельных углеводородов в процессе радиационно-кондуктивного переноса тепла, определенные расчетным и экспериментальным методами // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 2, с. 213 - 219.

213. Аляев В.А. Численно-экспериментальный метод определения температурной зависимости коэффициента теплопроводности органической жидкости // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 198 -206.

214. Аляев В.А. Определение характеристик процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла в плоских слоях смесей предельныхуглеводородов расчетным и экспериментальным методами. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003. 19 с.

215. Суетин П.К. Классические ортогональные многочлены, М.: Наука, 1976, 327 с.

216. Научно-технический отчет «АВЕСТА»-2 / ВО ВНИИПКНЕФТЕ-ХИМ Миннефтехимпрома, этап А5, Т.П. Библиотека методов расчета теплофизических свойств. 1988.

217. Науменко Е.К. Восстановление спектральных зависимостей комплексного показателя преломления вещества с использованием соотношений Крамерса-Кронига// Журнал прикладной спектроскопии, 1987, т. 46, №2, с. 263-268.

218. Лифанов И.К. Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент, М.:Янус, 1995, 519 с.

219. Тихонов А.Н., Васильева А.Б. Интегральные уравнения, М.: Изд-во МГУ, 1983, 285 с.

220. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительныеметоды для инженеров, М.: Высшая школа, 1994, 544 с.

221. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы, И.: Наука, 1987, 598 с.

222. Самарский А.А. Теория разностных схем, М.: Наука, 1982, 656 с.

223. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К. Исследование радиационно-кондуктивного переноса теплоты // Тез. докл. Всероссийской конференции (декабрь 2000 г.) КГТУ, Казань-2000. С. 20.

224. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К., Гумеров Ф.М. Исследование радиационно-кондуктивного переноса тепла в н-бутане // Тезисы научной сессии (5-9 февраля 2001 г.) КГТУ, Казань-2001 г. С. 144.

225. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Панфилович В.К. Исследование параметра радиационно-кондуктивного переноса тепла в тонких слоях н-гексана // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2001, № 1, с. 12-14.

226. Аляев В.А. Исследования теплообмена в слоях жидких органических соединений // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 212 -218.

227. Аляев В.А. Расчетно-экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла органических веществ при изменении толщины и температуры слоя // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2003, № 1, с. 226 235.

228. Lii С.С., Ozisik M.N. Transient radiation and conduction in an absorbing, emitting, scattering stab with reflective boundaries, Int. J. Heat, Mass Transfer, 1972, 15, pp 1175-1179.

229. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов, M.: Наука, 1964, 228 с.

230. Dunkle R.V. Thermal radiation tables and applications, Trans. ASME, 76, 1954, pp. 549-552.

231. Czerny M., Walther A. Tables of Fractional Functions of the Planck Radiation Law, Springer-Verlag, Berlin, 1961, 245 p.

232. Аляев B.A., Ветошкин B.H., Усманов А.Г., Яновский Л.С. Радиационно-кондуктивный перенос энергии в жидких углеводородных теплоносителях // ТВТ. 1990, т.28, № 6, с. 1189 1194.

233. Аляев В.А., Михайлова С.Н. Некоторые области применения результатов исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в углеводородах // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. молодых исследователей, ИТ СО АН, Новосибирск, 1992.

234. Аляев В.А., Михайлова С.Н. Использование результатов измерений радиационно-кондуктивного переноса при расчете радиационно-конвективного теплообмена // Межвузовский сборник «Тепло и массообмен в химической технологии». Казань: КХТИ, 1992, с. 5 10.

235. Аляев В.А., Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Максудов Р.Н., Усманов А.Г. Теоретические основы процесса очистки сырого глицерина методом сверхкритического экстрагирования // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 1998, № 1, с. 48-56.

236. Аляев В.А., Амирханов Д.Г., Гумеров Ф.М. и др. Теплофизические свойства теплоносителей и рабочих тел энерготехнологических процессов и установок. Казань: Казанский государственный технологический университет, 2000. 64 с.

237. Аляев В.А., Савиных Б.В., Курбангалеев М.С. и др. Котельные установки промышленных предприятий. Тепловой расчет котельных агрегатов. Учебно-методическое пособие, КГТУ, Казань, 2001. 356 с.

238. Аляев В.А. Исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в критической точке на примере н-гексана // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 2, с. 228 - 237.

239. Аляев В.А. Экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Часть I. // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 2, с. 45 - 51.

240. Аляев В.А. Экспериментальные исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных средах. Часть И. // Вестник Каз. технол. университета. Казань, 2002, № 1 2, с. 52 - 51.

241. Аляев В.А. Исследование состава и свойств газа, получаемого в результате переработки битуминозной породы с помощью ВЧ плазмы. Часть

242. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003. 20 с.

243. Аляев В.А. Исследование состава и свойств газа, получаемого в результате переработки битуминозной породы с помощью ВЧ плазмы. Часть1.. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003. 17 с.

244. Аляев В.А. Экспериментальные исследования свойств предельных углеводородов в процессе радиационно-кондуктивного переноса тепла. Часть I. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003. 24 с.

245. Аляев В.А. Экспериментальные исследования свойств предельных углеводородов в процессе радиационно-кондуктивного переноса тепла. Часть И. Препринт. Каз. хим.-технол. университет. Казань, 2003. 15 с.

246. Аляев В.А., Абдуллин И.Ш., Кудинов В.В. Исследование процесса плазмохимической переработки битуминозной породы // Технология металлов. № 8, 2003. С. 17 22.

247. Аляев В.А., Абдуллин И.Ш., Кудинов В.В. Переработка отходов битума ВЧЕ плазмой с целью очистки окружающей среды и получения редкоземельных металлов. //Перспективные материалы. № 4, 2003, с. 70 74.

248. Аляев В.А., Панфилович К.Б. Расчетное и экспериментальное определение характеристик процесса радиационно-кондуктивного переноса тепла в плоских слоях смесей предельных углеводородов // Известия ВУЗов: Авиационная техника. Казань, 2003, с. 45 48.

249. Аляев В.А., Гумеров В.М. Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях н-алканов в широкой окрестности их критических точек // Материалы докладов Всероссийской НТК «Современные проблемы технической химии». Казань: КГТУ, 2003.- С. 87 - 89.

250. Аляев В.А., Габитов Ф.Р. и др. Способ определения свойств жидкости или газа и устройство для осуществления способа. Патент РСТ № 2002133803/28(035663) МПК7 G 01N 25/18.

251. Аляев В.А., Панфилович К.Б. Радиационно-кондуктивный теплообмен в полупрозрачных органических жидкостях. Казань: Изд-во Казанского университета, 2003, 190 с.

252. Яновский JI.C., Галимов Ф.М., Аляев В.А. Отечественные и зарубежные горюче-смазочные материалы. Казань: Изд-во Казанского университета, 2004.- 92 с.

253. Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Котова В.Н., Аляев В.А. Экология авиационных горюче-смазочных материалов. Казань: Изд-во Казанского университета, 2004.- 116 с.

254. Дехант И., Данц Р., Киммер В., Школьке Р. Инфракрасная спектроскопия полимеров. М.: Химия, 1976. - 471 с.

255. Anderson J., Seyfried W. Defermination of Oxygenated and olefin compound types fy ifrared Spectroscopy. Analym. Chem., 1948, v. 20, p. 998.

256. Fransis S. Intensities of some characterististics infrared bands of ketones and esters. J. Chem. Phys., 1951, v. 19, № 7, p. 942.

257. Jones R., Humphries P., Dobriner K. Studies in steroid metabolism. IX. Futher Observations on the infrared absorbtion spectra of ketosteroids and steroids esters. Amer. Chem. Soc., 1950, v. 72, p. 956.

258. Cross L., Rolf A. Molar extinction coefficients of certain functional groupings with Spesial referance to certain functional groupings with Spesial referance to compounds containing carbonul. Trans. Far. Soc., 1951, v. 47, p. 354.

259. Большаков Г.Ф. Инфракрасные спектры насыщенных углеводородов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1986, 292 с.

260. Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии. Ленинград: Химия, Лен. отд., 1983. 350 с.

261. Ильяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М.: Физматиздат. 1962. 286 с.

262. Волькштейн М.В. Молекулярная оптика. М.: Гостехиздат, 1951.384 с.

263. Блох А.Г., Журавлев Е.А., Рыжков Л.Н. Теплоперенос излучением. Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 432 с.

264. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. 591 с.

265. Аляев В.А., Ветошкин В.Н., Усманов А.Г., Яновский Л.С. Радиационно-кондуктивный перенос энергии в жидких углеводородных теплоносителях // ТВТ. 1990, т.28, № 6, с. 1189 1194.

266. Михайлова С.Н., Аляев В.А., Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Ле Нейндр Б. Радиационная составляющая теплопроводности н-гексана вблизикритической точки // Вестник Казанского технологического университета. 1998. № 2. с. 84 90.

267. Филиппов Л.П. Бинодаль, спинодаль, закритическая область // ТВТ. 1984. т. 22, №4, с. 679-685.

268. Филиппов Л.П. Описание свойств веществ в широкой окрестности критической точки // Вестник МГУ. Сер. Физика и астрономия. 1985. т. 26, № 5, с. 67 72.

269. Абдулагатов И.М., Алибеков Б.Г. Метод «псевдоспинодальной» кривой в описании масштабных особенностей поведения вещества вблизи критической точки // ЖФХ. 1983. т. 57, № 2, с. 468 470.

270. Абдулагатов И.М., Алибеков Б.Г. Связь «псевдоспинодальной» гипотезы с «линейкой» моделью масштабной теории критических явлений // ТВТ. 1985. т. 23, № 3, с. 472 476.

271. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М. Исследование радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в околокритической области // Тез. докл. научной сессии (февраль 1998 г.), КГТУ Казань, 1998, с. 123.

272. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М. Интерферометрические исследования радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в окрестности критической точки «жидкость-пар» // Деп. в ВИНИТИ, г. Москва № 996 - В 99, 1999. 13 с.

273. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Гумеров Ф.М. Экспериментальная установка для исследования радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в околокритической области // Деп. в ВИНИТИ, г. Москва № 1612 -В 98, 1998.9 с.

274. Михайлова С.Н., Аляев В.А., Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Ле Нейндр Б. Радиационная составляющая теплопроводности н-гексана вблизи критической точки // Вестник Казанского технологического университета. 1998. № 2. с. 84 90.

275. Аляев В.А., Михайлова С.Н., Сабирзянов А.Н., Гумеров Ф.М. Аномалии радиационной составляющей теплопроводности н-гексана в окрестности критической точки «жидкость-пар» // Тез. докл. научной сессии (февраль 1999г.), КГТУ Казань, 1999, с.68.

276. Казанский государственный технологический университет1. АЛЯЕВ Валерий Алексеевич

277. РАДИАЦИОННО-КОНДУКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ПЛОСКИХ СЛОЯХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ1. ТЕМПЕРАТУРАХ

278. Книга 2. Приложения к диссертации0104.14 теплофизика и теоретическая теплотехника

279. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук1. Казань 2004