Радиационный теплообмен в высокотемпературных средах с учетом неравновесности и острой селекции спектров излучения

Зарипов, Алмаз Вилевич

Радиационный теплообмен в высокотемпературных средах с учетом неравновесности и острой селекции спектров излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Зарипов, Алмаз Вилевич АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Казань МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Радиационный теплообмен в высокотемпературных средах с учетом неравновесности и острой селекции спектров излучения»

Автореферат диссертации на тему "Радиационный теплообмен в высокотемпературных средах с учетом неравновесности и острой селекции спектров излучения"

ЗАРИПОВ АЛМАЗ ВИЛЕВИЧ

РАДИАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕДАХ С УЧЕТОМ НЕРАВНОВЕСНОСТИ И ОСТРОЙ СЕЛЕКЦИИ СПЕКТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

Специальность: 01.04.14-Теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 АПР 2011

Казань-2011

4844646

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический

университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Москаленко Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Подымов Владимир Николаевич

(Казанский государственный энергетический университет)

доктор технических наук, профессор Ларионов Виктор Михайлович (Казанский (Приволжский) федеральный университет)

Ведущая организация: ОАО НПО Государственный институт

прикладной оптики (ГИПО), г. Казань

Защита состоится « 12 » мая 2011 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.082.02 в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, д.51, зал заседаний Ученого совета (Д-223)

Отзывы на автореферат диссертации (в двух экземплярах заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, д.51. Тел./факс: 8(843) 519-42-54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте ГОУ ВПО КГЭУ www.kgeu.ru.

Автореферат разослан «11» апреля 2011 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.02 кандидат химических наук,

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Расчет радиационного теплообмена в топках энергетических котлов является актуальной задачей современной теплофизики в связи с созданием малогабаритных котлов с высокой производительностью, высокой теплонапряженностью топочного пространства, а также повышенным КПД. Для этого требуется определение трехмерного поля температуры и распределения радиационных потоков излучения на тепловоспринимающие поверхности топочной камеры с высокой точностью.

Цель работы - учёт неравновесных процессов излучения и острой селекции спектров излучения при решении задач переноса теплового излучения и радиационного теплообмена в высокотемпературных неоднородных средах.

Поставленная выше цель потребовала решения следующих задач:

• разработка спектральной модели переноса излучения в структурно неоднородных средах с учетом острой селекции спектров излучения и влияния неравновесных процессов излучения в двухфазных средах;

• определение и систематизация полученных экспериментально спектральных радиационных характеристик газовых компонентов продуктов сгорания и дисперсной фазы, вычисленных дня полидисперсных ансамблей частиц с созданием электронной базы данных;

• выявление закономерностей радиационного выхолаживания различных пламён в зависимости от адиабатической температуры;

• математическое моделирование радиационного теплообмена с учётом протекающих процессов горения, в том числе и неравновесных процессов излучения;

• применение разработанной модели для решения задач радиационного теплообмена в одной ячейке многокамерной топки с расчётом температурного профиля, спектрального и углового распределений излучения, а также интегральных потоков излучения по тепловоспринимающим поверхностям.

Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на применении эмпирических данных по радиационным характеристикам оптически активных компонентов газовой фазы продуктов сгорания и их численного моделирования для компонентов дисперсной фазы, численных методов моделирования переноса излучения и радиационного теплообмена.

Научная новизна. Разработана спектральная модель переноса излучения для двухфазных структурно неоднородных высокотемпературных сред с применением двухпараметрического метода расчёта функции спектрального пропускания (ФСП) газовых оптически активных компонентов продуктов сгорания и учётом неравновесного процесса излучения.

На основе данных экспериментов, выполненных группой проф. Н.И. Москаленко, определены максимальные величины радиационного выхолаживания различных пламён и коэффициенты неравновесности по спектру полос поглощения гидр оке ила ОН. Обнаружен континуум излучения гидроксила ОН, обусловленный переходами в возбужденном состоянии. Впервые из

спектров неравновесного излучения определены интенсивности электронных полос ОН для секвенций Ди = ±1 (и - колебательное квантовое число).

Создана замкнутая математическая модель радиационного теплообмена для многокамерных топок с расчётом спектрального и пространственного распределений теплового излучения и распределений интегральных потоков по тепловоспринимающим поверхностям.

На защиту выносятся: спектральная модель переноса излучения в структурно неоднородных двухфазных средах с учетом острой селекции спектров излучения и влияния неравновесных процессов; разработанный метод замкнутого радиационного теплообмена с определением скоростей радиационного выхолаживания и расчётом температурного профиля потоков излучения на тепловоспринимающие поверхности; коэффициенты неравновесности для гидроксила; результаты моделирования радиационного теплообмена в многокамерных топках.

Достоверность полученных результатов подтверждена базой эмпирических параметров ФСП оптически активных компонентов продуктов сгорания и использованием методики расчёта их концентраций по «В.Е. Алемасову», а также согласием выполненных расчётов интегральных потоков по тепловоспринимающим поверхностям с изменением энтальпии продуктов сгорания, уходящих из топочного объёма.

Практическая ценность работы. Разработанная спектральная модель переноса излучения в структурно неоднородных двухфазных средах с учетом острой селекции спектров излучения и влияния неравновесных процессов может использоваться при проектировании нового котельного оборудования, а также модернизации существующих котельных установок; при разработке аэрокосмических систем наблюдения; в ракетной технике; при моделировании временных трендов радиационного теплообмена в местах локализации ядерных взрывов в атмосфере.

Предложен способ повышения эффективности радиационного теплообмена путем применения многокамерной конструкции топки котельных установок с матричным подовым горелочным устройством восходящего потока пламени.

Неравновесные процессы позволяют объяснить действительную картину, наблюдаемую в процессе радиационного теплообмена.

Личный вклад автора. Автором предложена спектральная модель переноса излучения в двухфазных высокотемпературных средах, разработаны алгоритмы для моделирования спектральных и интегральных ингенсивностей, потоков излучения в двухфазных средах с учётом неравновесных процессов излучения, разработан метод замкнутого радиационного теплообмена с расчётом скоростей радиационного выхолаживания и температурного профиля, потоков излучения на тепловоспринимающие поверхности, выполнен факторный анализ и определён вклад процесса неравновесного излучения в радиационное выхолаживание пламенной зоны.

Автором создана электронная библиотека радиационных характеристик компонентов газовой и дисперсной фаз продуктов сгорания, составлена

программа и выполнены расчёты потоков излучения на стенки отдельной ячейки камеры многокамерной топки, получено распределение полного потока излучения по тепловоспршшмающим поверхностям.

Апробация результатов.

Работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях: «Проблемы тепломассообмена и гйдродинамики в энергомашиностроении», Казань, сентябрь 2006 г.; Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Москва, февраль 2007 г.; Четырнадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Москва, февраль 2008 г.; VI школа-семинар молодых уч2ных и специалистов, Москва, 2007 г.; «XII аспирантско-магистерский семинар», Казань, декабрь 2008 г.; П Всероссийская молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения», Казань, апрель 2007; IV и V Международная молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения», Казань, апрель 2009 г. и апрель 2010 г.

Публикации.

Автором по теме диссертации опубликовано 20 работ. Из них статей в научных журналах - 5 (в том числе 2 по списку ВАК), в зарубежных научных журналах - 2, в сборниках научных трудов - 5, 1 коллективная монография, 9 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя введение, 4 главы, заключение и список литературы. Содержит 130 страниц печатного текста, 20 рисунков и 2 таблицы. Список литературы состоит из 141 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении рассмотрена актуальность темы диссертации, определены основные цели и круг решаемых задач, сформулирована научная новизна и практическая значимость работы, а также представлена структура диссертации.

В первой главе представлен обзор работ по переносу излучения в высокотемпературных средах. Проанализированы основные уравнения, используемые при расчёте радиационного теплообмена и методики, применяемые для моделирования переноса излучения. Показано, что факел высокотемпературных энергетических установок представляет собой неоднородную селективно излучающую двухфазную среду. Дано краткое описание методов решения уравнения переноса излучения. Дано решение уравнения переноса излучения в интегральной форме. Представлено общее (независящее от времени) уравнение переноса для поглощающей, рассеивающей и испускающей излучение среды. Приведено краткое описание общих характеристик спектров поглощения основных оптически активных компонентов, образующихся в процессе сжигания топлива.

Описаны основные методы расчёта ФСП, применяемые для расчётов радиационного теплообмена Показано, что ФСП для селективного излучения пламён определяется тонкой структурой как излучающей, так и поглощающей

сред и в сильной степени зависит от состава, температурных контрастов, неоднородностей и распределения источников излучения в среде.

Процессы радиационного теплообмена описываются достаточно сложной системой уравнений. В связи с отсутствием аналитических решений уравнения переноса излучения возникает необходимость его решения путём численного моделирования. Описание структурных характеристик факела основывается на применении теории подобия.

Для определения состава продуктов сгорания возможно использование методов, предложенных группой учёных под руководством В.Е. Алемасова.

Во второй главе рассматриваются неравновесные процессы излучения, условия их возникновения и физика самого процесса. Неравновесное излучение формируется ядром факела и затем распространяется по всему объёму камеры сгорания, участвуя в процессе нагревания частиц топлива и поверхностей экранов топки. Наиболее интенсивно радиационное выхолаживание проявляется в ядре факела. Степень радиационного выхолаживания факела максимальна, если струя истекает в свободную атмосферу. В замкнутом объёме топки радиационное выхолаживание возрастает с ростом температуры факела, степени его черноты за счёт поглощения излучения газовой и дисперсной фазами продуктов сгорания и уменьшается при повышении температуры тепловоспринимающих поверхностей и их коэффициентов отражения. В холодных зоцах топки может иметь место и радиационное нагревание, если в них содержатся оптически активные компоненты. Если имеются температурные инверсии в распределениях температуры, то в зонах температурных инверсий также может наблюдаться радиационное нагревание или ослабление радиационного выхолаживания. С целью определения величины выхолаживания и определения вклада неравновесного излучения в радиационный теплообмен использовались результаты экспериментов, выполненных группой под руководством проф. Н.И.Москаленко. Использованные результаты экспериментов по определению максимальной температуры водород-кислородного, водород-воздушного, пропан-бутан-кислородного, пропан-бутан-воздушного, ацетилен-кислородного пламен и полученные результаты расчётов адиабатической температуры ядра факела позволили определить величину выхолаживания пламени £=2-13%. Максимальные значения \ наблюдаются для ацетилен-кислородною и водород-кислородного пламен. Это связано с наиболее высокой адиабатической температурой, реализуемой в пламенах данного типа.

Таблица 1. Влияние неравновесных процессов излучения на радиационное выхолаживание пламени

Г«, К ?>=ьтн/та Тип пламени та, к Ъ=*гя/та Тип пламени

1860 0,021 пропая-бутан-воздушное 2500 0,056 водород-воздушное

2100 0,032 пропан-бутан-воздушное 2700 0,068 водород-кислородное

2350 0,048 пропан-бутан-воздупшое 3060 0,095 водород-кислородное

2500 0,06 пропан-бутан-воздушлое 3220 0,105 водород-кислородное

2360 0,055 пропан -бутан -кислородное 1920 0,020 метан-воздушное

2600 0,069 пропан-бутан-кислородное 2180 " 0,033 метан-воздушное

2800 0,085 пропан-бутан-кислородное 2420 0,050 метан-воздушное

3120 0,13 ацетилен-кислородное 2720 0,071 метан-кислородное

2360 0,051 водород-воздушное 2980 0,094 метан-кислородное

Описаны методы расчёта радиационного выхолаживания продуктов сгорания и результаты его определения для неравновесного излучения оптически тонкого пламени. Показано, что для таких пламен коэффициент неравновесности имеет максимальное значение. При этом структурная модель излучающего объема факела строится с применением теории подобия и учётом неравновесного и равновесного радиационного выхолаживания. Описывается алгоритм определения структурных характеристик излучающего объёма.

Детально рассмотрены радиационные характеристики гидроксила ОН, который образуется в результате сжигания практически любого топлива. Получены зависимости спектральных коэффициентов поглощения, коэффициентов неравновесности в электронных спектрах ОН в основной полосе и колебательно-вращательных полосах в диапазоне 4,1-^-4,4 мкм возбуждённого электронного состояния гидроксила. При этом использованы результаты измерений Ю.А. Ильина, Н.И. Москаленко спектров поглощения и излучения на спектральном измерительном комплексе «Спектральная установка высокотемпературный газовый излучатель» (СУВГИ), выполненных при температурах 1500-2500К.

Из представленных зависимостей видно, что максимальная величина коэффициента неравновесности при температуре 2380К проявляется в области 0,288 мкм. Наибольшее значение спектрального коэффициента поглощения излучения гадроксилом ОН при температуре 2380К наблюдается в области спектра 0,347 мкм. Впервые определена интегральная интенсивность полосы поглощения ОН для секвенций Ди=0,±1 и интенсивность полос для секвенций Ди=±1.

В третьей главе разработаны алгоритмы численного моделирования переноса теплового излучения в неравновесно излучающих нерассеивающих и рассеивающих средах. Для неравновесного излучения функция источника различна для различных излучающих компонентов и может изменяться в пределах топочного объёма и по спектру длин волн электронно-колебательных переходов молекул, что учитывается в математических соотношениях для определения интенсивностей восходящего и нисходящего излучений. Автором

рассмотрен процесс радиационного теплообмена в структурно неоднородных средах и метод расчёта скорости радиационного выхолаживания и распределения стационарной температуры по объёму излучающей среды

Разработанные алгоритмы расчёта распределения спектральных интенсивностей по объёму топки, потоков теплового излучения на стенки окружающего факел объёма позволяют рассчитать скорость радиационного выхолаживания по объёму топки и далее по скоростям движения продуктов сгорания определить распределение температуры продуктов по высоте топки.

В общем случае при вычислении ФСП тДи необходимо выделить вклады в поглощение, обусловленные крыльями отдаленных спектральных линий различных атмосферных газов ткДу, индуцированного давлением поглощения тнДу и селективного поглощения спектральных линий тсДу> входящих в выбранный спектральный интервал. В итоге для заданного /-го компонента ФСП определяется произведением всех трёх составляющих. Для многокомпонентной среды ФСП определится как произведение . Полученные математические

выражения для определения интенсивностей восходящего и нисходящего излучений позволяют учесть влияние неравновесных процессов на радиационный теплообмен:

(1)

^¡АХа^Л'^''

' «' 0!

дг

(2)

2п я/2 2и г 1Я г 1

^ . .о 4 е,.»»)]

втеае

где , A.. , yj.,, j]4.,, jt,,- соответственно собственное восходящее IAA. 2ДЛ ЗДЛ, 4ДЛ 5ЛЛ

излучение среды топочной камеры в точке наблюдения; излучение стенки

топочной камеры в направлении наблюдения, ослабленное топочной

атмосферой; рассеянное в направлении наблюдения излучение, исходящее из

объёма топочной атмосферы (из объёма топки); рассеянное излучение всех

стенок топки, отражённое от элемента стенки в направлении наблюдения;

собственное излучение всех стенок камеры, ослабленное печной атмосферой и

отражённое от элемента стенки в направлении наблюдения.

Соответствующие соотношения получены и для нисходящего излучения. В случае равновесного выхолаживания коэффициент неравновесности т]Д=1. Описаны механизмы генерации неравновесного излучения и его воздействие на процесс радиационного выхолаживания на различных длинах волн.

Определение интегральных интенсивностей теплового излучения осуществляется интегрированием спектральных интенсивностей теплового излучения по спегару длин волн X.

Величины интегральных восходящих и нисходящих интенсивностей позволяют определить потоки теплового излучения на любое направление, выполнив пространственное интегрирование в пределах телесного угла 2к:

F^(z) = 2f./^(z,e,<|>)rfQ (7)

Интегрирование значений величины потоков излучения по тепловоспринимающим поверхностям даст полный поток излучения (тепловосприятие топки).

В четвертой главе описывается эмпирическая методика, применимая для вычисления радиационных характеристик газовой фазы продуктов сгорания, для решения задач переноса излучения и радиационного теплообмена как в камерах сгорания энергетических и энерготехнологических агрегатов, так и в силовых топках, функционирующих в условиях высоких давлений рабочей среды. Двухпараметрический метод эквивалентной массы позволяет определить ФСП многокомпонентной неоднородной по температуре и эффективному давлению атмосферы дымовых газов в камере сгорания и газоходах котлов в широком диапазоне давлений.

Проанализированы спектральные параметры, описывающие поглощение основных оптически активных компонентов: водяного пара, углекислого газа, оксида азота и оксида углерода, используемые в расчетах радиационного теплообмена в многокамерных топках.

Анализируются результаты расчётов спектральной структуры и пространственного распределения полей интегральных потоков излучения на

тепловоспринимающие поверхности многокамерной топки. Исследованы процессы радиационного теплообмена в многокамерных топках в зависимости от скорости радиационного выхолаживания, от размеров горизонтального сечения ячейки многокамерной топки. Разработанная модель радиационного теплообмена многокамерной топки упрощает расчёт радиационных характеристик для однородного распределения температуры потока в горизонтальном сечении, а, следовательно, и концентраций оптически активных компонентов. Зависимость отношения скорости радиационного выхолаживания к максимальному её значению определяется расстоянием между стенками тепловоспринимающих поверхностей для подового горелочного устройства матричного типа. Показано, что скорость радиационного выхолаживания достигает максимального значения при малых расстояниях между стенками топки, когда ФСП стремится к единице. Для определения высоты пламенной зоны в представленных расчётах использовалась теория подобия и реально наблюдаемые высоты пламени при диффузном горении в измерительных устройствах.

Выполнены детальные расчёты спектральных интенсивностей и распределений потока излучения по тепловоспринимающим поверхностям , топочной камеры ячейки многокамерной топки при сжигании природного газа. , Для выбранных величины начальной скорости подачи продуктов сгорания (и0=25 м/с), размеров ячейки (1,4x1,4м), вида сжигаемого топлива (природный газ магистрали Шебаловка-Брянск-Москва), коэффициента избытка воздуха (а=1,03) получили следующие данные. Поток излучения на стенки топочной камеры в случае слабой аппроксимации составил 12,61 МВт, что с приемлемой точностью согласуется с величиной, полученной расчётом изменения энтальпии (для выбранного нами топлива она составила 11,07 МВт). Ошибка расчётных данных составляет величину 13,9%. При расчёте по двухпараметрическому методу эквивалентной массы величина потока излучения на стенки камеры составила 11,10 МВТ (в этом случае ошибка расчётных данных 0,3%). При этом следует отметить, что в случае, когда расчёт ведётся без учёта эффективного давления, величина потока излучения на тепловоспринимающие поверхности уменьшалась на 5-6%. Вклад неравновесных процессов излучения составил величину 7,5% от полного потока излучения на тепловоспринимающие поверхности. На рис.1 приведены результаты моделирования радиационного теплообмена в многокамерной топке.

На рис.2 приведены результаты расчетов спектрального и пространственного распределений теплового излучения на тепловоспринимающие поверхности ячейки многокамерной топки по результатам замкнутого моделирования процесса радиационного теплообмена с расчётом скорости радиационного выхолаживания продуктов сгорания и их температуры в зависимости от высоты над срезами капилляров многорядной горелки, формирующей восходящие потоки пламени.

Рис.1. Результаты расчёта радиационного теплообмена в многокамерной топке с размером горизонтального сечения ячейки 1,25x1,6 м2 для начальной средней скорости течения продуктов сгорания 25 м/с (а) и 20 м/с (б); ¿Щг)/й*, дТХт)1дх - скорости радиационного выхолаживания, '¡'(¿) - температурный профиль средней по сечению температуры в зависимости от высоты г над срезами капилляров многорядной горелки, \-d1\zy5t ; 2, 4-дТ\2)/дг для начальной средней скорости течения продуктов сгорания 25 м/с и 20 м/с соответственно; 3, 5 - 7[г) для начальной средней скорости течения продуктов сгорания 25 м/с и 20 м/с соответственно.

- 9, грм

3 >-,»03«

А-а)

«00000 500000: ■100000? зоооооЬ^ 200000 100000

500000,-

зооооо;

Г<шй>;

350000

А-б)

I , Вх'м*-с-гер мкм

зооаоо,--------------------

250000

А-г)

К'

<-Г

8ooóoT

70000

60000

А-д)

■к, мкм

I, Вт/у стер МКМ

8,град

IITIgZI^H

дд

.....Ч-......У-

Б-а)

?.0 60 120 180

IHDWHjKiWmi

L.MKM

300000........

25ffl»Oj.

2P000Ó

tÖÖOOO:

> J, Bl/M^çrqr-inM

^Bitf-ntp-n

200000-г—

Г, Вт,\гстер-мкм 180000 '•

200000

50000

60000

<10000

30000

10000

Ч "V В. 'ЗЛшж

В-г)

Рис.2. Спектральное и пространственное распределение теплового излучения в диапазонах спектра: а)0,28+0,34 мкм; 6)0,34^1,18 мкм; в)1,18-!-1,65 мкм; г) 1,65^3,4 мкм; д)3,4^9,5 мкм. Л-нисходящее излучение на подовую гепловоспринимающую поверхность, Б - падающее излучение на боковые экраны ячейки многокамерной топки на уровне 7м от среза капилляров многорядной горелки, В - восходящее излучение на уровне 18 м от среза капилляров многорядной горелки ячейки многокамерной топки.

С^ оо С*

В-д)

По спектральной интенсивности излучения, согласно формулы (7), получены распределения интегральной интенсивности и тепловосприятие ^ по высоте топки (рис.3).

Рис.3. Изменение интегрального потока излучения по высоте топочной камеры, полученное по двухпараметрическому методу расчета ФСП.

Расчеты радиационного теплообмена в зависимости от размеров ячеек многокамерной топки показывают, что применение многокамерных топок позволяет повысить КПД котельных установок на 2-3% и увеличить паропроизводительность ориентировочно в 2 раза при тех же габаритах топки.

В заключении резюмированы основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Создана спектральная модель переноса излучения в двухфазной неравновесно излучающей высокотемпературной среде с учётом молекулярного поглощения

(излучения) газовыми компонентами продуктов сгорания по двухпараметрическому методу эквивалентных масс, поглощения и рассеивания излучения дисперсной фазой, заданной в виде суперпозиции полидисперсных ансамблей частиц сферической формы.

2. Определены и систематизированы радиационные характеристики газовых компонентов продуктов сгорания и дисперсной фазы для полидисперсных ансамблей частиц. Создана электронная база данных.

3. Выявлены закономерности радиационного выхолаживания различных пламён в зависимости от адиабатической температуры. Изучено влияние неравновесных процессов излучения на радиационный теплообмен. Получены коэффициенты неравновесности для гидроксила ОН. Обнаружен континуум излучения гидроксила ОН, обусловленный переходами в возбужденном электронном состоянии. По спектру неравновесного излучения определена интегральная интенсивность электронной полосы А2£-Х2П и секвенций электронных переходов Ди = 0, ±1. Показано, что коэффициент неравновесности зависит от колебательных и вращательных квантовых чисел. Впервые определены из спектров неравновесного излучения интенсивности электронных полос ОН для секвенций Au = ±1.

4. Разработаны алгоритмы расчета радиационного теплообмена с учетом неравновесных процессов излучения.

5. Разработана и реализована на персональном компьютере модель радиационного теплообмена многокамерной топки с расчётом температурного профиля, спектрального и углового распределения излучения, а также интегральных потоков излучения по тепловоспринимающим поверхностям. Реализация модели в численном виде доказало повышение точности решения задач радиационного теплообмена за счет учета вклада неравновесного излучения и тонкой структуры спектров излучения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Ильин Ю.А. Исследование спектров неравновесной эмиссии гидроксила ОН // Известия вузов. Физика. 2010. №2. С.3-9.

2. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Локтев Н.Ф., Ильин Ю.А. Излучательные характеристики водород-кислородного пламени // Журн. прикл. спектр. 2010. Т.77. №3. С.406-414.

3. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Загидуллин P.A. и др. Спектры эмиссии и радиационный теплообмен в высокотемпературных средах, пламёнах и топочных камерах // Техника и технологии в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: монография. - Новосибирск: ЦРНС. 2009. Кн.4. С.48-87.

4. Moskalenko N.I., Zaripov A.V., И'in Yu.A. Investigation of nonequilibrium hydroxyl emission spectra // Russian Physics Journals. - New York: Springerlink. 2010. V.53. №2. P. 107-113.

5. Moskalenko N.I., Zaripov A.V., Loktev N.F., Ilyin Y.A. Emission characteristics of hydrogen-oxygen flames // Journal of Applied Spectroscopy. - New York: Springerlink. 2010. V.77. №3. P.378-385.

6. Зарипов A.B., Москаленко Н.И. Радиационный теплообмен с учетом неравновесного излучения // Радиоэлектроника. Электротехника и энергетика. Четырнадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: тез. докл. -М.: Изд. дом МЭИ. 2008. Т.З. С.11-12.

7. Зарипов A.B., Москаленко Н.И. Радиационный теплообмен в неравновесно излучающих двухфазных средах // Международная молодежная научная конференция XVII ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ. - Казань: Изд. КГТУ. 2009. Т.1. С. 213-214.

8. Зарипов A.B., Москаленко Н.И. Разработка математической модели и моделирование структурных характеристик с учетом неравновесности излучения с применением теория подобия // Радиоэлектроника. Электротехника и энергетика. Тринадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: тез. докл. - М.: Изд. дом МЭИ. 2007. Т.З. С.16-17.

9. Зарипов A.B., Москаленко Н.И. Разработка структурной модели факела с учётом неравновесного и равновесного радиационного выхолаживания его ядра и использования теории подобия // Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Сборник материалов XIX Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. - Казань: Изд. «Отечество». 2007. 4.2. С.252-254.

10. Москаленко Н.И., Зарипов A.B. Двухпараметрический метод эквивалентной массы в расчетах радиационных характеристик газовой фазы продуктов сгорания // Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении. - Казань: КазНЦ РАН. 2008. С.253-256.

11. Москаленко Н.И., Зарипов A.B. Исследование роли неравновесных процессов в радиационном выхолаживании продуктов сгорания // Труды XVI школы-семинара молодых ученых и специалистов. Проблемы газодинамики и тепломассообмена. -М.: Изд. дом МЭИ. 2007. Т.2. С.47-50.

12. Москаленко Н.И., Зарипов A.B. Исследование роли неравновесных процессов в радиационном выхолаживании продуктов сгорания топочной камеры // Актуальные вопросы современной науки, вып.З. - Новосибирск: ЦРНС, Изд. СИБПРИНТ. 2008. С.45-73.

13. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Ильин Ю.А. Исследование спектров неравновесной эмиссии гидроксила ОН // Труды XVII школы-семинара молодых ученых и специалистов. Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях. - М.: Изд. дом МЭИ. 2009. Т.1. С.390-393.

14. Москаленко Н. И., Зарипов А. В. Моделирование структурно-неоднородных высокотемпературных сред оптическими системами // Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Сборник материалов XVIII

Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. - Казань: Изд. «Отечество». 2006.4.2. С.102-104.

15. Москаленко Н. И., Зарипов А. В. Разработка математической модели и моделирование структурных характеристик с учетом неравновесности излучения с применением теории подобия // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тринадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. -М.: Изд. дом МЭИ. 2007. Т. 3. С. 16-17.

16. Москаленко Н.И., Зарипов А. В. Численное моделирование переноса селективного излучения в структурно-неоднородных средах // Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Сборник материалов XVIII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. - Казань: Изд. «Отечество». 2006. Ч. 2. С.101-102.

17. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Локтев Н.Ф. Диагностика пламён и продуктов сгорания оптическими методами // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях. - М.: Изд. дом МЭИ.2006. Т.З. С.277 -280.

18. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Локтев Н.Ф. Принципиальные аспекты проблемы переноса излучения и радиационного теплообмена в высокотемпературных средах и пламенах // Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении. - Казань: КазНЦ РАН. 2006. С.217-220.

19. Москаленко Н.И., Зарипов A.B. Математическое моделирование структурных характеристик топочной камеры с учетом неравновесного радиационного выхолаживания и применением теории подобия // Материалы докладов П-ой Всероссийской молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». - Казань: КГЭУ. 2007. С.124.

20. Москаленко Н.И., Загидуллин P.A., Зарипов A.B. Радиационный теплообмен в факелах и высокотемпературных струйных течениях // Труды XVII школы-семинара молодых ученых и специалистов. Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях. - М.: Изд. дом МЭИ. 2009. Т.2. С.241-244.

Подписано к печати 08.04.2011 г. Формат 60x84/16. Гарнитура «Times». Вид печати РОМ. Бумага офсетная. Усл. печл. 1,0. Уч.-изд. л. 1.03. _Тираж 100 экз. Заказ № ¿f06£_

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Зарипов, Алмаз Вилевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ В

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕДАХ.

1.1 Уравнение переноса излучения.

1.2 Общая характеристика спектров молекулярного поглощения излучения продуктами сгорания.

1.2.1 Водяной пар.

1.2.1 Углекислый газ.

1.2.2 Другие компоненты.

1.3 Методы расчёта функции спектрального пропускания.

1.3.1 Теория модельного представления спектров молекулярного поглощения (ТМПС).

1.3.2 Метод численного моделирования тонкой структуры спектров.

1.3.3 Эмпирические методики.

1Л Теория подобия в расчётах структурных характеристик.

1.5 Термодинамический расчёт характеристик продуктов сгорания.

Выводы.

ГЛАВА 2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВКЛАДА НЕРАВНОВЕСНОГО ПРОЦЕССА ЭМИССИИ В РАДИАЦИОННОЕ ВЫХОЛАЖИВАНИЕ

ПЛАМЁН.

2.1 Метод определения неравновесного радиационного выхолаживания.

2.1.1 Определение неравновесного радиационного выхолаживания пламени из экспериментальных данных.

2.1.2 Структурная модель факела с учетом неравновесного и равновесного радиационного выхолаживания его ядра и использованием теории подобия.

2.2 Воздействие неравновесного излучения на физические процессы в топочной камере.

2.3 Неравновесное излучение гидроксила ОН.

Выводы.

ГЛАВА 3. ПЕРЕНОС ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В НЕРАВНОВЕСНО ИЗЛУЧАЮЩИХ СРЕДАХ.

3.1 Разработка алгоритмов численного моделирования переноса теплового излучения в неравновесно излучающих нерассеивающих средах.

3.2 Разработка алгоритмов численного моделирования переноса излучения в неравновесно излучающих двухфазных средах.

3.3 Радиационный теплообмен в структурно неоднородных средах.

Выводы.

ГЛАВА 4. ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ И ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В ЗАДАЧАХ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА.

4.1 Двухпараметрический метод эквивалентной массы в расчётах радиационных характеристик газовой фазы продуктов сгорания.

4.2 Водяной пар.

4.3 Углекислый газ.

4.4 Малые ингредиенты.

4.5 Дисперсная фаза.

4.6 Схема расчёта радиационного теплообмена.

4.7 Расчет теплообмена в структурно неоднородных средах.

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Радиационный теплообмен в высокотемпературных средах с учетом неравновесности и острой селекции спектров излучения"

Актуальность темы. Процессы горения газообразного, жидкого и твердого топлив имеют важное значение в энергетике, а также в технологических процессах различных видов промышленности. На данный момент основным видом сжигаемого топлива на европейской территории России является газообразное. Частично это обусловлено экологическими нормами и требованиями к продуктам сгорания. Использование газообразного топлива ведет к уменьшению капитальных вложений при строительстве станций и котельных вследствие исключения дорогостоящих фильтров очистки уходящих продуктов сгорания из перечня оборудования станции. Во-вторых, относительная дешевизна и удобство транспортировки и подготовки топлива к сжиганию. В-третьих, также важным фактором является высокая теплотворная способность газового топлива, которая характеризует высокий КПД установки в целом. Увеличение КПД ведет к снижению стоимости выработанной энергии и, соответственно, конкурентоспособности на рынке.

Расчет радиационного теплообмена в топках энергетических котлов является актуальной задачей современной теплофизики в связи с созданием малогабаритных котлов с высокой производительностью, высокой теплонапряженностью топочного пространства, а также повышенным КПД, что требует разработки оптимальных конструкционных решений энергетических установок. С другой стороны, развитие ракетной техники и создание космических аппаратов слежения за их запуском и сопровождением, а также оптимизация систем обнаружения и наблюдения требует данных о структурных характеристиках факелов и спектральных интенсивностей (яркостей), которые невозможно получить без корректных методов решения задач переноса и радиационного теплообмена в самом факеле.

Данная работа выполнена с использованием результатов измерений и экспериментов, выполненных группой учёных под руководством Н.И.Москаленко.

Цель работы — учёт неравновесных процессов излучения и острой селекции спектров излучения при решении задач переноса теплового излучения и радиационного теплообмена в высокотемпературных неоднородных средах.

Решаемые задачи. Для достижения поставленной цели возникла необходимость решения следующих задач:

• определение и систематизация полученных экспериментально спектральных радиационных характеристик газовых компонентов продуктов сгорания и дисперсной фазы, вычисленных для полидисперсных ансамблей частиц с созданием электронной базы данных;

Научная новизна заключается в следующем:

Разработана спектральная модель переноса излучения для двухфазных структурно неоднородных высокотемпературных сред с применением двухпараметрического метода расчёта функции спектрального пропускания (ФСП) газовых оптически активных компонентов продуктов сгорания и учётом неравновесного процесса излучения.

На основе данных экспериментов, выполненных группой проф. Н.И. Москаленко, определены максимальные величины радиационного выхолаживания различных пламён и коэффициенты неравновесности по спектру полос поглощения гидроксила ОН. Обнаружен континуум излучения гидроксила ОН, обусловленный переходами в возбужденном состоянии. Впервые из спектров неравновесного излучения определены интенсивности электронных полос ОН для секвенций Ди = ±1.

Достоверность полученных результатов подтверждена базой эмпирических параметров ФСП оптически активных компонентов продуктов сгорания и использованием уникальной методики расчёта концентраций их состава по «В.Е. Алемасову», а также согласием выполненных расчётов интегральных потоков по тепловоспринимающим поверхностям с изменением энтальпии продуктов сгорания, уходящих из топочного объёма.

Личный вклад автора. Автором предложена спектральная модель переноса излучения в двухфазных высокотемпературных средах, разработаны алгоритмы для моделирования спектральных и интегральных интенсивностей, потоков излучения в двухфазных средах с учётом неравновесных процессов излучения, разработан метод замкнутого радиационного теплообмена с расчётом скоростей радиационного выхолаживания и температурного профиля, потоков излучения на тепловоспринимающие поверхности, выполнен факторный анализ и определён вклад процесса неравновесного излучения в радиационное выхолаживание пламенной зоны.

Автором создана электронная библиотека радиационных характеристик компонентов газовой и дисперсной фаз продуктов сгорания, составлена программа и выполнены расчёты потоков излучения на стенки отдельной ячейки камеры многокамерной топки, получено распределение полного потока излучения по тепловоспринимающим поверхностям.

Апробация результатов.

Работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях: «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении», Казань, сентябрь 2006 г.; Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Москва, февраль 2007 г.; Четырнадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Москва, февраль 2008 г.; VI школа-семинар молодых учёных и специалистов, Москва, 2007 г.; «XII аспирантско-магистерский семинар», Казань, декабрь 2008 г.; II Всероссийская молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения», Казань, апрель 2007; IV и V Международная молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения», Казань, апрель 2009 г. и апрель 2010 г.

Публикации.

Автором по теме диссертации опубликовано 20 работ. Из них статей в научных журналах — 5 (в том числе 2 по списку ВАК), в зарубежных научных журналах - 2, в сборниках научных трудов - 5, 1 коллективная монография, 9 тезисов докладов.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

114 Выводы

1. Выполнены расчеты скоростей радиационного выхолаживания и радиационного теплообмена в многокамерной топке с подовыми матричными о горел очными устройствами с сечением в горизонтальной плоскости 1,4x1,4 м и 1,25x1,6 м2 с применением подовых многорядных горелок восходящего потока пламени.

2. Моделирование радиационного теплообмена многокамерной топки показывает, что их применение позволяет повысить КПД на 2-3% и увеличить паропроизводительность при тех же габаритах топки. Вклад неравновесного излучения в радиационный теплообмен для выбранных автором размеров ячейки составляет 7.5% от полного потока.

3. Разработана модель потоков излучения на стенки отдельной ячейки многокамерной топки и получено распределение полного потока излучения по тепловоспринимающим поверхностям. Достоверность результатов подтверждается наличием радиационного баланса между полным потоком излучения на поверхность топки и изменением энтальпии продуктов сгорания.

Заключение

В заключении остановимся на основных результатах, полученных в настоящей работе:

1. Создана спектральная модель переноса излучения в двухфазной неравновесно излучающей высокотемпературной среде с учётом молекулярного поглощения (излучения) газовыми компонентами продуктов сгорания по двухпараметрическому методу эквивалентных масс, поглощения и рассеивания излучения дисперсной фазой, заданной в виде суперпозиции полидисперсных ансамблей частиц сферической формы.

2. Определены и систематизированы спектральные радиационные характеристики газовых компонентов продуктов сгорания и дисперсной фазы для полидисперсных ансамблей частиц. Создана электронная база данных.

2 л интегральная интенсивность электронной полосы А X П и секвенций электронных переходов До= 0, ±1. Показано, что коэффициент неравновесности зависит от колебательных и вращательных квантовых чисел. Впервые определены из спектров неравновесного излучения интенсивности электронных полос ОН для секвенций Ди = ±1.

4. Разработаны алгоритмы расчета радиационного теплообмена с учетом неравновесных процессов излучения.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Зарипов, Алмаз Вилевич, Казань

1. А2. Зарипов A.B., Москаленко Н.И. Радиационный теплообмен в неравновесно излучающих двухфазных средах // Международная молодежная научная конференция XVII ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ. Казань: Изд. КГТУ. 2009. Т.1. С. 213-214.

2. А7. Москаленко Н.И., Зарипов A.B. Исследование роли неравновесных процессов в радиационном выхолаживании продуктов сгорания топочной камеры // Актуальные вопросы современной науки, вып.З. — Новосибирск: ЦРНС, Изд. СИБПРИНТ. 2008. С.45-73.

3. А8. Москаленко Н.И., Зарипов A.B., Ильин Ю.А. Исследование спектров неравновесной эмиссии гидроксила ОН // Известия вузов. Физика. 2010. №2. С.3-9.

4. А19. Moskalenko N.I., Zaripov A.V., II'in Yu.A. Investigation of nonequilibrium hydroxyl emission spectra // Russian Physics Journals. — New York: Springerlink. 2010. V.53. №2. P.107-113.

5. A20. Moskalenko N.I., Zaripov A.V., Loktev N.F., Ilyin Y.A. Emission characteristics of hydrogen-oxygen flames // Journal of Applied Spectroscopy. New York: Springerlink. 2010. V.77. №3. P.378-385.

6. Сторонние авторы CI. Адзерихо K.C. Лекции по теории переноса лучистой энергии. — Минск: Университетское. 1975. 192 с.

7. С2. Адзерихо К.С., Ноготов Е.Ф., Трофимов В.П., Радиационный теплообмен в двухфазных средах. Минск: Наука и техника. 1987. 166 с. СЗ. Адрианов В. И. Основы радиационного и сложного теплообмена. — М., Энергия. 1972.

8. Сб. Бартман А.Б. Точная интегрируемость в нелинейных задачах диффузионной кинетики. Проблемы тепло- и массопереноса — 91. — Минск: АНК «ИТМО им. A.B. Лыкова АНБ». 1991. С. 6-14.

9. С7. Блох А. Г. Основы теплообмена излучением. — Л.: Госэнергоиздат. 1962. 460 с.

10. С8. Блох П.Г. Тепловое излучение в котельных установках. — М.: Энергия. 1967.

11. С9. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. М.: ИЛ. 1961. 536с.

12. С9а. Вафин Д.Б. Дифференциальный метод теплового расчета топок. — Казань. 2008.114 с.

13. С12. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: ИЛ. 1949. 647 с.

14. С13. Дурст Ф., Матович М., Ока С., Спотарь С.Ю. Структура поля скоростей и турбулентности в осесимметричном пламени предварительно перемешанного ацетилена с воздухом // Высокотемпературные течения и теплообмен. Новосибирск: ИТ СО АН СССР. 1990. С. 151.

15. С14. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецеий Д.А. Окисление азота при горении.-Изд. АН СССР. 1947.

16. С15. Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. — М.: Изд. «Советское радио». 1970. 496 с.

17. С16. Н.Иссерлин A.C. (Ред.). Теория и практика сжигания газа. Лен.: Изд. «НЕДРА». 1972.

18. С19. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Химические процессы в газах М.: Наука. 1981.262 с.

19. С20. Кондратьев К. Я. Лучистый теплообмен в атмосфере. М.: Гидрометеоиздат. 1956.

20. С21. Кондратьев К.Я., Москаленко, Н.И. и др. Автоматизированная система моделирования оптических характеристик на ЭВМ ЕС // ДАН СССР. 1991. Т.318. №3. С.569-571.

21. С22. Кондратьев К.Я., Москаленко, Н.И. Атмосферный аэрозоль. — Л.: Гидрометеоиздат. 1983. 224 с.

22. С23. Кондратьев К.Я., Москаленко, Н.И. и др. Метод полуаналитического моделирования радиационных притоков коротковолновой радиации в вертикально-неоднородной поглощающей среде и рассеивающей атмосфере // ДАН СССР. 1990. Т.315. №3. С.580-583.

23. С24. Кондратьев К.Я, Москаленко Н.И. Парниковый эффект атмосферы и климат. М.: Итоги науки и техники. Метеорология и климат. 1984. Т. 12. С25. Кондратьев К.Я., Москаленко, Н.И. Тепловое излучение планет. - Л.: Гидрометеоиздат. 1977. 264 с.

24. С26. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Незметдинов Р.И. Роль неравновесных процессов радиационного выхолаживания продуктов сгорания на содержание окислов азота в атмосферных выбросах // ДАН. 2006. Т.14. №6. С.815-817.

25. С27. Кондратьев К.Я., Москаленко, Н.И., Терзи В.Ф. Моделирование оптических характеристик атмосферного аэрозоля в промышленных зонах // ДАН СССР. 1981. Т.260. №1.

26. С28. Лесков Л.В. О методе количественного анализа газа по электронно-колебательным спектрам двухатомных молекул // Опт. и спектроскоп. 1958. Т.4. Вып.2. С. 168-179.

27. С29. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчёт парового котла. — М.: Энергоатомиздат. 1988. 208 с. С29а. Марчук Г.И., Лебедев В.И. Численные методы в теории переноса нейтронов. М.: Атомиздат. 1981. 496 с.

28. СЗО. Москаленко Н.И. и др. Аппаратура для комплексных исследований характеристик молекулярного поглощения радиации атмосферными газами // Журн. прикл. спектр. 1973. Т.19. Вып.4. С.752-756.

29. СЗ1. Москаленко Н.И. Измерение интенсивности и полуширины спектральных линий поглощения основной полосы 0-1 СО // «Опт. и спектр.». 1975. Т.38. №4. С.676-680.

30. С32. Москаленко Н.И. Индуцированное давлением поглощение СОг // Изв. вузов. Физика. 1974. №9. С.146-148.

31. СЗЗ. Москаленко Н.И. Моделирование переноса излучения и лучистого теплообмена в атмосферах // Н.-т. сб. Научно-производственного объединения «Государственный институт прикладной оптики» — Казань: Изд. «Дом печати». 1997. Вып.4.2.

32. С34. Москаленко Н.И. Моделирование переноса теплового излучения в атмосферах Земли и других планет. Автореферат докторской диссертации, Томск. 1981. 43 с.1*

33. С35. Москаленко Н.И. Моделирование полей излучения и радиационных контрастов объектов наблюдения в условиях естественных фонов земли и земной атмосферы // Сб. материалов XVI Всеросс. межвуз. научно-тех. конф., — Казань. 2004. Ч. 2. С. 153.

34. С38. Москаленко Н.И., Илемков М.В. Моделирование радиационных характеристик диспресной фазы продуктов сгорания // Проблемытепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении. — Казань: КазНЦ РАН. 2008. С.273-276.

35. С41. Москаленко Н.И., Ильин Ю.А., Паржин С.Н., Радионов Л.В. Индуцированное давлением поглощение ИК-излучения в атмосферах // Изв. АН СССР, ФАО. 1973. Т.13. №5. С.912-919.

36. С42. Москаленко Н.И., Ильин Ю.А., Покатило Н.К., Семенцов С.А., Пушкин В.Т. Влияние температуры на интегральные интенсивности колебательно-вращательных полос поглощения водяного пара и углекислого газа // Журн. прикл. спектр. 1981. Т.34. №3. С. 475-480.

37. С45. Москаленко H. И., Мирумянц С. О. Методы расчета спектрального поглощения инфракрасной радиации атмосферными газами // Изв. АН СССР, ФАО. 1970. Т.6. №11. С.1110-1126.

38. С46. Москаленко Н.И., Паржин С.Н. Определение ингредиентного состава продуктов сгорания и технологических сред методом тонкоструктурной УФ и ИК абсорбционной спектрометрии // Сб. материалов XVI Всеросс. межвуз. научно-тех. конф. Казань. 2004. 4.2.

39. С47. Москаленко Н.И., Родионов JI.B., Якупова Ф.С. Моделирование переноса излучения факелов различного типа носителей // Вопросы специального машиностроения. 1984. Вып.2. Серия I. С.54-58.

40. С48. Москаленко Н.И., Семенцов С.А., Садыков P.C., Мирумянц С.О., Семенов JÏ.C. Спектральная установка для исследований характеристик молекулярного поглощения и излучения газов в высокотемпературных пламенах // ЖПС. 1980. Т.32. С.377 382.

41. С49. Москаленко Н.И., Терзи В.Ф. Коэффициенты рассеяния, поглощения и индикатрисы рассеяния пылевого аэрозоля // Тезисы докладов V-ro Всесоюзного симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск. 1979. 4.1. С.113-117.

42. С50. Москаленко Н.И., Терзи В.Ф. Перенос радиации в поглощающей и рассеивающей атмосфере // Тезисы докладов XI Всесоюзного совещания по актинометрии. Таллин. 1980. 4.4. С.43-46.

43. С51. Москаленко Н.И., Филимонов А.Г. Моделирование переноса теплового излучения в высокотемпературных средах // Проблемы энергетики. 2001. №11 — 12. С. 27-41.

44. С52. Москаленко Н.И., 4есноков C.B. Тонкая параметризация радиационных характеристик газовых компонентов продуктов сгорания углеводородных топлив // Проблемы энергетики. 2002. №1-2. С.10-12. С53. Оциск М.Н. Сложный теплообмен. М.: Мир. 1976. 616 с.

45. С54. Пеннер С.С. Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов. — М.: ИЛ. 1963. 493 с.

46. С55. Подкладенко М. В. Излучательная способность молекул СО2 при температурах до 1200К в области спектра 4,1-^4,6 мкм // ЖПС. 1965. Т.З. №1. С.76-80.

47. С58. Суржиков С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2004. 544 с.

48. С58а. Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучении. М.: БИНОМ. Лаборатория знания. 2006. 664 с.

49. С59. Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия —М.: Наука. 1969. 182 с., С59а. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). — С-Петербург. 1998. 258с.

50. С60. Теплообмен излучением. Radiation heat transfer.: Сб. науч. тр. // АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т теплофизики: Под ред. Кутателадзе. — Новосибирск: Ин-т теплофизики. 1977. 137 с.

51. С61. Тийт В.М., Шацкина Р.Р. Атлас многолинейчатого спектра молекулярного водорода. Таллин: Изд. АН ЭССР. 1981. 79 с. С62. Чандрасекар С. Перенос лучистой энергии. — М.: Изд-во иностр. лит. 1952. 396 с.

52. С63. Шигапов А. Б. Перенос энергии излучения в энергетических установках. -Казань: Казан, гос. энергет. ун-т. 2003. 150 с.

53. С64. Шигапов А.Б., Вафин Д.Б. Расчет процессов горения топливовоздушной смеси в камерах сгорания ГТУ. Лабор.практикум. Казань. 2009. 28 с.

54. С65. Шигапов А.Б., Усков Д.А. Роль радиационного переноса в формировании температурного поля газов в топках котлов // Энергетика Татарстана. 2008. №3. С.39-47.

55. С66. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектоскопия воды. — М.: Наука. 1973. 208 с. С67. Bass A.M., Broida Н.Р. Spectrophotometric atlas of 2Е+-2П transition of OH. -Washington: Nat. Bur. Stand. 1953. V.541. P.22.

56. C73. Broida H.P., Shuler K.E. Kinetics of OH radical from flame emission spectra. IV. A study of the hydrogen oxygen flame // J.Chem. Phys. 1952. V.20. №1. C.168-174.

57. C74. Burch D.E., Williams D. Total absorptance by nitrous oxide bands in the infrared // Appl. Opt. 1962. V.l. №4. P.473-478.

58. C75. Burch D.E., France W.L., Williams D. Total absorption of water vapor in the near infrared // Appl. Opt. 1962. V.l. N4. P.585-594.

59. C76. Burch D.E., Williams D. Total absorptance of carbon monoxide and methan in the infrared // Appl. Opt. 1962. V.l. №5. P.587-592.

60. C77. Burch D.E., Grivnak D.A., Williams D. Total absorbance of carbon dioxide in infrared//Appl. Opt. 1963. V.2. №6. P.759-763.

61. C78. Burch D.E., Grivnak D.A., Patty R.R., Bartky C.E. Absorption of infrared radiant energy by C02 and H20. IV. Shapes of collision-broadened C02 lines //J. Opt. Soc. Amer. 1969. V.59. №3. P.267-280.

62. C81. Camy-Peyret C., Fland J.M., Guelachvili G., Amiot C. High resolution Fourier transform spectrum of water between 2930 and 4255 cm'1 // Mol. Phys. 1973. V.26. №4. P.825-855.

63. C82. Chylek P., Grams C., Pinnick R. Light scattering by irregular randomly oriented particles. "Science". 1976. V.193.

64. C83. Davis P.A. Viezee V. Model for computing infrared transmission through atmosphere water vapor and carbon dioxide // J. Geophys. Res. 1964. V.69. №18. P.3785-3794.

65. C84. Ferriso C.C., Ludwig C.B., Thomson A.L. Empirically determined infrared absorption coefficients of H20 from 300 to 3000°K // J. Quant. Spectr. Radiat. Transfer. 1966. V.6. №3. p.241-254.

66. C87. Gates D.M., Calfee R.F., Hansen D.W., Benedict W.S. Line parameters and computed spectra for water vapor bands at 2,7ji. "NBS, Monograph 71", p.126.

67. C88. Goldman A., Gillis J.R. Spectral line parameters for A2£-X2II (0-0) band of OH for atmospheric and high temperatures // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1981. V.25.P.111-135.

68. C89. Gordon N.R., McCubbin T.K. The 15-micron bands of C,20216 // J. Mol. Spectr. 1965. V.18. №1. P.73-82.

69. C90. Gray L.D. Spectral absorption of the 4,6p, bands of N20 // Appl. Opt. 1965. V.4. №11. P. 1494-1499.

70. C91. Howard J.H., et al. Infrared transmission of synthetic atmospheres // J. Opt. Soc. Am. 1956. V.46. №4-5. P.237-245.

71. C94. Ludwig C.B., Ferriso C.C., Malkums W., Boynton F.P. High temperature spectra of pure rotational band of H20 // J. Quant. Spectr. Radiat. Transfer. 1965. V.5. №4. p. 697.

72. C95. Ludwig C.B., Malkmus W., Reardon R.E., Johnson J.A.L. Handbook of infrared radiation from combustion gases. — Washington. 1973. C96. Ludwig C.B. Mesurements of the curves of growth of hot water vapor // Appl. Opt. 1971. V.10. №5. P.1057-1072.

73. C97. McClatchey R.R. (Ed.). AFCRL atmospheric absorption line parameters compilation //Anviron. Res. Paper. 1973. №434. p. 78.

74. С101. Plass G.N. Model for spectral band absorption // J. Opt. Soc. Amer. 1958. V.48. №10. P.690-703.

75. С102. Pliva J. Infrared spectra of isotopic nitrous oxides // J. Mol. Spectr. 1964. V.12. №4. P.360-386.

76. C105. Saiedy F. Atmospheric observations of line intensity and half-width in the rotation and v2 vibration-rotation bands of water vapor // Quart. J. Roy. Met. Soc, 1961. V.87. №374. P.578-587.

77. С106. Stauffer F.R., Walsh Т.Е. Transmittance of water vapor 14 to 20 microns // J. Opt. Soc. Am. 1966. V.56. №12. P.401-408.

78. С109. Toon O.B., Khare B.N., Bollack J.B. Properties of some terrestrial rocks and glass // Icarus. 1973. V.19. №3. P.372-389.

79. C110. Toth R.A. Lines intensities of the C02 Z-E bands in the 1,43-1,65 \i region // J. Mol. Spectr. 1971. V.38. №1. P.107-117.

80. CI 13. Voltz F. Infrared refractive index of atmospheric aerosol substances // Appl. Opt. 1972. V.ll. №4. P.755-761.

81. CI 14. Winters B.H., Silwerman S., Benedict W.S. Line shape in the wing beyond the band of the 4,3 band of C02 // J. Quant. Spectr. Radiat. Transfer. 1964. V.4. №4. P.527-557.

82. CI 15. Wyat P.J., Stull V.R., Plass G.N. The infrared transmittance of water vapor // Appl. Opt. 1964. V.3. №2.

83. CI 16. Zachor A.S. General approximation for gasous absorption // J. Quant. Spectr. Radiat. Transfer. 1968. V.8. №2. P.771-784.