Влияние поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

АХМЕТОВ ТИМУР РАШИТОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРОЦЕСС ПАРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ ВОДЫ

Специальность: 01.04.14 - «Теплофизика и теоретическая теплотехника»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 2005

Диссертация выполнена на кафедре "Инженерной кибернетики" Казанского государственного энергетического университета

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор

Шарифуллин Вилен Насибович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Гурьянов Алексей Ильич

Кандидат технических наук

Тонконог Владимир Григорьевич

Ведущая организация:

ООО «Инженерный центр «Энергопрогресс» (г. Казань)

Защита состоится 14 апреля 2005 г. в аудитории В-210 (зал заседаний Ученого Совета) в 16 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.082.02 при Казанском государственном энергетическом университете.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 420066, Казань, Красносельская улица, 51, Казанский государственный энергетический университет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГЭУ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.082.02,

доктор технических наук

К.Х. Гильфанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность темы. Процесс парообразования при пузырьковом кипении воды имеет большое практическое значение для теплоэнергетики, химической технологии, атомной энергетики и ряда других областей современной техники. Особое экономическое значение имеют вопросы энергосбережения в технологии промышленного получения пара, процессах выпарки. При получении пара в котлах ТЭЦ и котельных одной из основных статей затрат в себестоимости полученной продукции занимает расход топлива (газ, мазут, уголь). В настоящее время остро стоит задача снижения затрат на получение пара, снижение расхода топлива. Снижение затрат топлива при получении пара даже на 1% принесет значительный экономический эффект. Существует разные пути снижения расхода топлива: конструктивные изменения, установка дополнительных поверхностей нагрева, оптимизация соотношения топливо-воздух для достижения полноты сгорания в топке котла, недопущение возникновения накипи и сажи на поверхностях нагрева котлов и т. д.

Одним из эффективных путей снижения расхода топлива на получение пара может стать применение поверхностно-активных веществ (ПАВ). При использовании ПАВ для интенсификации процесса парообразования затраты минимальны. ПАВ широко используются для интенсификации диффузионных процессов в газожидкостной системе. Однако в настоящее время в научной литературе вопрос влияния ПАВ на процесс парообразования практически не рассмотрен. Для практического внедрения ПАВ в промышленности необходимо провести глубокие исследования процесса парообразования с участием ПАВ. Целью работы является:

Исследование влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды.

Для достижения данной цели были поставлены следующие основные задачи:

1. Разработка методики исследования влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования, разработка лабораторной установки и подбор ПАВ.

2. Проведение экспериментальных исследований влияния ПАВ на скорость парообразования и скорость всплытия пузыря.

3. Анализ полученных эффектов и разработка расчетных формул.

Основные, из примененных в работе, методы научных исследований. В работе использованы методы математического моделирования, экспериментальные методы определения скорости всплытия пузыря, скорости парообразования в зависимости от концентрации ПАВ, поверхностных свойств ПАВ. Научная новизна выполненных исследований.

1. Получены экспериментальные зависимости влияния ПАВ на кинетику парообразования воды в динамическом режиме в герметичном объеме.

2. Предложена гипотеза механизма влияния ПАВ на теплоотдачу к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости, основанная на модели обновления по-

верхности контакта фаз.

3. Получена формула учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи.

4. Разработано математическое описание и алгоритм расчета нестационарного режима всплытия парового пузыря в присутствии ПАВ.

Достоверность результатов работы обеспечивается использованием классических методов теоретических исследований, согласованием полученных результатов с экспериментальными данными, а также результатами других авторов. Практическая значимость результатов.

1. Получена формула учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении.

2. Получена формула учета влияния ПАВ на скорость всплытия парового пузыря.

3. Подобраны ПАВ, интенсифицирующие скорость парообразования.

Автор защищает:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей процесса парообразования при пузырьковом кипении воды в присутствии ПАВ.

Личное участие. Основные результаты получены лично автором под руководством доктора технических наук профессора Шарифуллина В.Н.

Апробация работы. Результаты работы представлены на научной конференции "Проблемы энергетики" (г.Казань, КГЭУ, декабрь 2000 г.), на III молодежной научно-практической конференции студентов и аспирантов "Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города" (г. Казань, октябрь 2001 г.), на Российском национальном симпозиуме по энергетике (г. Казань, сентябрь 2001 г.), на VI научно-практической конференции молодых ученых и специалистов РТ (Казань, декабрь 2001 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6

работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 99 страницах и состоит из введения, трех глав и выводов. Работа содержит 27 иллюстраций, 8 таблиц, список литературы содержит 102 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена анализу литературных данных о процессе парообразования при пузырьковом кипении воды, свойствах поверхностно-активных веществ, влиянии ПАВ на характеристики парообразования: коэффициент теплоотдачи и скорость всплытия пузыря.

В результате проведенного литературного обзора можно сделать следующие выводы:

1. Для расчета коэффициента теплоотдачи при пузырьковом режиме кипения воды в настоящее время используются в основном эмпирические зависимости, полу-

ченные на базе теории подобия (формулы Кутателадзе, Стюшина, Волошко и т.д.).

2. Анализ этих эмпирических зависимостей показал противоречия в учете влияния поверхностного натяжения на коэффициент теплоотдачи в процессе парообразования: в соответствии с одними формулами уменьшение поверхностного натяжения не приводит к изменению коэффициента теплоотдачи, с другими - к увеличению коэффициента теплоотдачи, что говорит об ограниченности этих зависимостей в учете влияния поверхностного натяжения на коэффициент теплоотдачи.

3. В научной литературе вопросы влияния поверхностно-активных веществ на коэффициент теплоотдачи и скорость парообразования практически не изучены.

4. В расчетах скорости всплытия парового пузыря в присутствии ПАВ не учитываются концентрация и свойства ПАВ.

5. В литературе мало внимания уделено вопросам механизма влияния поверхностно-активных веществ на скорость всплытия парового пузыря при пузырьковом режиме кипения, математическому описанию и моделированию течения жидкости в окрестностях парового пузыря в присутствии поверхностно-активных веществ.

Вторая глава содержит экспериментальную часть работы. Основная задача эксперимента - исследовать влияние ПАВ на процесс парообразования и установить наличие эффекта интенсификации процесса. Для этого была разработана методика проведения эксперимента, построена лабораторная установка, подобраны ПАВ и проведены экспериментальные исследования.

Для проведения эксперимента были подобраны семь различных веществ, относящихся к разным группам ПАВ, существенно отличающихся по своим физико-химическим свойствам: молекулярной массе, способности снижать поверхностное натяжение, поверхностной активностью, чувствительностью к изменениям температуры, коллоидно-химическим свойствам.

Экспериментальное исследование влияния ПАВ на скорость парообразования проводилось на лабораторной установке (рис. 1).

Экспериментальная установка состоит из двух аппаратов. Процесс испарения проводится в испарительном аппарате 1 при помощи водяного электронагревателя 4. Измеряются следующие параметры пара в испарительной установке: температура воды Т\, температура паровоздушной смеси 72 при помощи термопар 6 и давление пара Р при помощи манометра 5. Также в испарительную установку вмонтирован аварийный клапан 9, который срабатывает при давлении превышающем 3 атм. Второй аппарат используется для определения скорости всплытия пузыря. По паропроводу 7 пар через порционный кран 10 поступает в смотровой бак 2, который представляет собой вертикальный сосуд диаметром 100 мм и высотой 420 мм. Для визу-

ального наблюдения за процессом бак оборудован смотровым окном 3. Герметичность в котле поддерживается при помощи запорного вентиля 11 и крышки 12, через которую производится заливка воды.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки 1 - испарительный аппарат; 2 - смотровой бак; 3 - смотровое стекло; 4 - электронагреватели; 5 - манометр, 6 - термопара, 7 - паропровод; 8 - сливной вентиль; 9 - аварийный клапан; 10 - кран; 11 - запорный вентиль; 12 - крышка.

Для определения скорости парообразования была разработана методика эксперимента. Суть данной методики состоит в следующем: скорость парообразования определяется по времени накопления определенной массы пара М в герметичном объеме. По мере накопления пара в испарительной установке происходит повышение давления и температуры. В опытах фиксировалось время достижения заданной температуры пара при фиксированных исходных условиях. Наряду с этим замерялся рост температуры воды и паровоздушной смеси в процессе нагрева и парообразования. Влияние ПАВ на скорость парообразования устанавливалась путем сравнения времен накопления определенной массы пара в присутствии и отсутствии ПАВ при одинаковых исходных условиях.

Скорость парообразования определяется по формуле К = М/т, где М-• масса пара, т- время достижения заданной температуры пара. Более удобным является использование относительной скорости парообразования '№%, которая при постоянной массе пара будет рассчитываться по формуле:

(О

(2)

где - время парообразования, для воды в отсутствии поверхностно-активных веществ.

Рассмотрим результаты экспериментальных исследований. Проведенные эксперименты позволили проанализировать влияние ПАВ на скорость парообразования. Однако, эксперименты показали, что из семи использованных ПАВ только три оказали влияние на процесс парообразования, хотя все обладают способностью 6

снижать поверхностное натяжение. Это: 1) поверхностно-активное вещество - блок-сополимер окиси этилена и пропилена, относящееся к группе органических эфиров, неионогенное ПАВ, в дальнейшем ПАВ1; 2) поверхностно-активное вещество -олеат натрия, относящееся к группе солей карбоновых кислот, в дальнейшем ПАВ2; 3) в качестве третьего поверхностно-активного вещества использовался ПАВ из группы многоатомных спиртов, с молекулярной формулой в дальней-

шем ПАВЗ.

В качестве примера ПАВ, не оказывающего влияния на скорость парообразования, приведены экспериментальные результаты для поверхностно-активного вещества, называющегося полиметилсилоксан (ПМС), с молекулярной формулой (СНз)8Ю[81(СНз)20-]п8!(СНз)з, относящегося к группе кремнийорганических ПАВ. В дальнейшем ПАВ 4.

В лаборатории физической химии КГТУ (КХТИ) нами были проведены эксперименты по определению изотерм поверхностного натяжения этих веществ.

Характер изменения температур воды и паровоздушной смеси в процессе нагрева и парообразования воды в присутствии и отсутствии ПАВ отражен на рис. 2,3.

Рис 2. Изменение температуры воды по времени проведения эксперимента

в присутствии ПАВ. 1-без ПАВ;

2 - ПАВ2 при концентрации 0,01 г/л;

3 - ПАВЗ при концентрации 0,005 г/л

Рис 3. Изменение температуры паровоздушной смеси по времени проведения эксперимента в присутствии ПАВ. 1-без ПАВ;

2 - ПАВ1 при концентрации 0,012 г/л;

3 - ПАВ2 при концентрации 0,01 г/л;

4 - ПАВЗ при концентрации 0,005 г/л

Графики температур показывают, что внесение ПАВ незначительно влияет на рост температуры воды, но приводит к существенному увеличению роста температуры паровоздушной смеси, а, следовательно, и росту скорости парообразования.

Графики зависимости относительной скорости парообразования от концентрации ПАВ, рассчитанные по формуле (2) приведены на рис.4.

Рис. 4. Зависимость относительной скорости парообразования от концентрации ПАВ.

1 - ПАВ 1; 2 - ПАВ2; 3 - ПАВЗ; 4 - ПАВ4

Из результатов эксперимента следует, что ПАВ1 повышает скорость парообразования воды на 6,11%, ПАВЗ - на 8,45%, а ПАВ2 - на 7,14%. Эта величина вполне достаточна, для того, чтобы считать увеличение существенным. Влияние ПАВ4 на скорость парообразования близко к величине погрешности экспериментальной установки. Можно считать, что ПАВ4 не оказывает влияния на процесс парообразования.

Таким образом, экспериментальные исследования скорости парообразования показали, что добавки некоторых ПАВ могут приводить к существенному ускорению процесса парообразования.

Результаты эксперимента по исследованию влияния ПАВ на скорость парообразования обработаны эмпирической зависимостью относительной скорости парообразования WOT концентрации ПАВ. Предложена следующая форма зависимости:

W = А-{\- ехр(- Вс))

(3)

где с - концентрация ПАВ, А, В - эмпирические коэффициенты.

В результате обработки экспериментальных данных получено: коэффициент Л=3,834; коэффициент В для ПАШ - 6,18; для ПАВЗ - 98,7, для ПАВ2 - 86,2. Эмпирический коэффициент В является функцией физико-химических свойств ПАВ.

Поскольку на скорость парообразования оказывает влияние скорость всплытия пузыря, во второй части проведенных экспериментов исследовано влияние ПАВ на скорость всплытия парового пузыря. Для этой цели была разработана методика экспериментального определения скорости всплытия парового пузыря. Эксперимент проводился следующим образом. В испарительной установке при помощи электронагревателя получаем пар, который через паропровод подается в смотровой бак.

Скорость всплытия определялась по времени прохождения пузырем в смотровом баке фиксированного расстояния. Время всплытия фиксировалось секундомером.

Построенная на основании экспериментальных данных зависимость скорости всплытия от диаметра пузыря, концентрации и поверхностной активности ПАВ1 и ПАВ2 представлена на рис. 5.

Рис. 5. Средние скорости всплытия пузыря как функции диаметра пузыря, концентрации и поверхностной активности ПАВ1 и ПАВ2

Результаты экспериментов показывают, что некоторые ПАВ оказывают существенное влияние на скорость всплытия пузыря. С увеличением концентрации ПАВ скорость всплытия пузыря снижается. Чем выше поверхностная активность присутствующих ПАВ, тем скорость всплытия пузыря при равных условиях ниже.

Результаты экспериментов обработаны следующей эмпирической зависимостью:

(4)

где с - концентрация ПАВ, г/л, и о - скорость всплытия пузыря в отсутствии ПАВ, м/сек, к - эмпирический коэффициент.

В третьей главе проведен анализ влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом режиме кипения воды: проведен анализ механизма воздействия поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды, разработана структурная схема влияния ПАВ на интенсивность парообразования, оценено влияние ПАВ на коэффициент теплоотдачи в процессе пузырькового кипения воды, разработан новый подход к расчету коэффициента теплоотдачи, проведена оценка влияния поверхностно-активных веществ на скорость всплытия пузыря, разработана математическая модель и получены расчетные зависимости скорости всплытия пузыря от времени и от поверхност-

ной концентрации ПАВ.

В первой части третьей главы проведен анализ путей влияния ПАВ на процесс парообразования. Влияние ПАВ на процессы, происходящие в парожидкостной системе, является сложным. Нами проанализированы эффекты, возникающие при пузырьковом кипении воды в присутствии ПАВ. Схема влияния ПАВ на интенсивность процесса парообразования представлена на рис. 6.

Воздействие ПАВ на интенсивность парообразования

;

Снижение поверхностного натяжения на границе пар-жидкость

X

Снижение работы на образование поверхности пузыря

Образование градиентов поверхностного натяжения на поверхности пузыря

I I

Образование касательной силы на поверхности пузыря

Увеличение удельной поверхности контакта фаз пар-жидкость

Образование меж- Снижение скорости

фазной турбулент- всплытия пузыря

ности

Рис. 6. Структурная схема влияния ПАВ на процесс парообразования

В процессе парообразования можно выделить два фактора воздействия ПАВ: снижение поверхностного натяжения на поверхности пар-жидкость и образование градиентов поверхностного натяжения на поверхности пузыря, которые приводят к ряду эффектов. Первый фактор вызывает снижение работы на образование поверхности пузыря и, как следствие, увеличение удельной поверхности контакта фаз пар-жидкость. Образование градиентов поверхностного натяжения приводит к появлению касательных сил на поверхности парового пузыря, что, в свою очередь, приводит к образованию межфазной турбулентности и снижению скорости всплытия пузыря. Образование межфазной турбулентности оказывает влияние на коэффициент теплоотдачи.

Анализ влияния ПАВ на скорость парообразования через снижение поверхностного натяжения проводился как по полученным экспериментальным данным, так и по типовым эмпирическим формулам для расчета коэффициента теплоотдачи в процессе парообразования (формулы Кутателадзе, Стюшина, Волошко). Результаты анализа показали, что полученный эффект увеличения скорости парообразования нельзя объяснить только снижением поверхностного натяжения.

По нашему предположению, основным путем влияния ПАВ на скорость паро-

образования является образование градиентов поверхностного натяжения на поверхности парового пузыря. Поэтому вторая часть главы посвящена анализу влияния ПАВ на уровне отдельного пузыря. Теплоперенос в окрестностях отдельного пузыря описывается уравнением конвективной теплопроводности:

0дт 0 дт д2т

(5) (6)

дх ду

где а = —— коэффициент температуропроводности, р - плотность жидкости, с -

срР

теплоемкость жидкости, X - коэффициент теплопроводности. Дополнительно к этим уравнениям необходимо учитывать уравнение движения. Влияние ПАВ учитывается в граничном условии:

да

У = 0: (?)

ду дх

Однако, решение полной системы уравнений с учетом влияния ПАВ представляет значительные трудности, кроме того, численные результаты затрудняют установление связей между факторами. Поэтому для анализа теплопереноса при кипении используется упрощенная модель процесса - модель обновления поверхности контакта фаз, получившая широкое распространение при анализе диффузионных процессов. В соответствии с этой моделью предполагается, что поверхность раздела фаз состоит из небольших элементов жидкости, которые непрерывно подводятся к поверхности из объема жидкости. С учетом этой модели система (5,6) упрощается {9у = 0; = const) и сводится к уравнению нестационарной теплопроводности:

д2Т

aT==V, (8)

где т = х/9х - время контакта.

Начальные и граничные условия процесса будут следующими:

v = 0 : г>0 : Т = Т У Р

у->оо :r>0 : T = Tw, (9)

у>0 : г = 0 : Г = 7;

где Т, Тр, Ги- температуры среды в контактном элементе жидкости, на поверхности контакта и объеме среды; у - линейная координата, перпендикулярная поверхности контакта; т - текущее время контакта.

Из решения уравнения (8) вытекает формула расчета коэффициента теплоотдачи от жидкости к паровому пузырю а:

(10)

где в - время контакта частицы жидкости с пузырем. Его можно рассчитать как время полного обтекания пузыря частицей жидкости:

ря, Ж - скорость всплытия или обтекания. Как показали проведенные нами эксперименты, средние значения диаметров паровых пузырей находятся в пределах 0,20,6 см, а скорости их обтекания при образовании и всплытии - в пределах 15-35 см/сек. Следовательно, время контакта находится в пределах в= 5-10'3-4-10"2сек.

Работоспособность этой формулы проверена путем сравнения результатов расчета по существующим эмпирическим формулам и по формуле (10) при следующих условиях: коэффициенте теплопроводности Вт/(м-К), удельной теплоемкости плотности /7=1000 кг/м3.

Расчет проводился во всем диапазоне изменения времени контакта частицы жидкости с пузырем

При этих условиях коэффициент теплоотдачи согласно (10) находится в диапазоне:

Для обеспечения возможности сравнения значений коэффициента теплоотдачи по различным формулам значение удельного теплового потока примем одинаковым и находящимся в диапазоне:

(И)

где коэффициент теплоотдачи рассчитан по формуле (10). По существующей эмпирической формуле:

(12)

Упрощенные зависимости а(ф, полученные по формулам (10) и (12) приведены на рис.7.

8,57 25 45 65 72,87 удельный тепловой поток, кВт/м2

Рис.7. Результаты расчета коэффициента теплоотдачи: 1 - по формуле (10); 2 - по формуле (12).

Сравнительные расчеты показали, что обе формулы дают близкие значения. Можно сделать вывод о пригодности формулы, полученной на основе модели обновления поверхности контакта фаз для расчета коэффициента теплоотдачи в процессе парообразования при пузырьковом кипении воды.

Данная формула также позволяет объяснить эффект влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи. При адсорбции ПАВ на поверхности пузыря происходит возникновение касательных сил, за счет появления градиентов поверхностного натяже-ння, направленные вверх. За счет этого увеличивается скорость обтекания пузыря Ж, снижается время полного контакта фаз ^, увеличивается коэффициент теплоотдачи

Общий эффект влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи в процессе парообразования при пузырьковом кипении воды можно учесть следующим образом:

(13)

где с - концентрация ПАВ, ао - коэффициент теплоотдачи в процессе парообразования при пузырьковом кипении воды без учета влияния ПАВ, В, Ъ - эмпирические коэффициенты.

В связи с зависимостью скорости парообразования от скорости всплытия пузыря проведено численное моделирование процесса всплытия пузыря в присутствии ПАВ. В процессе всплытия пузыря на его поверхности за счет адсорбции ПАВ возникают касательные силы, направленные вниз. Скорость всплытия пузыря уменьшается.

Математическое описание процесса представлено следующим уравнением:

Л

Вт ду

где начальные и граничные условия:

р—^рё+итг* (14),

(16) (17)

где х, у - координаты пограничного слоя пузыря, ух - составляющая скорости обтекания пузыря, V® - поверхностная скорость, II- внешняя скорость обтекания пузыря, - толщина пограничного слоя, - динамическая вязкость, - поверхностное натяжение.

Это уравнение нестационарного течения, поскольку известно, что ПАВ приводит к нестационарности скорости всплытия. 8а

Для расчета в работе получены экспериментальные изотермы поверхно-дх

стного натяжения используемых ПАВ.

Получена зависимость скорости всплытия пузыря в присутствии ПАВ от времени (рис.8), что подтверждает экспериментальные данные о нестационарности всплытия. Также получены расчетные зависимости поверхностной скорости и средней скорости всплытия от концентрации ПАВ (рис. 9,10), которые подтверждают полученные экспериментальные данные.

Рис. 9. Зависимость поверхностной скорости пузыря от поверхностной концентрации ПАВ

Рис. 10. Зависимость скорости всплытия пузыря от поверхностной концентрации ПАВ при

Из полученных результатов следует, что ПАВ приводят к нестационарности всплытия пузыря и снижению его поверхностной скорости. Однако известно, что это приводит к межфазной турбулентности, что также увеличивает скорость теплоотдачи в процессе пузырькового кипения. Полученные результаты могут использоваться при расчете процесса парообразования.

Таким образом, проведенное исследование позволило установить эффект влияния ПАВ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика по экспериментальному определению скорости парообразования и скорости всплытия пузыря при пузырьковом режиме кипения.

2. Экспериментально исследовано влияние ПАВ на скорость парообразования и скорость всплытия пузыря при пузырьковом кипении воды. Установлен эффект ускорения процесса парообразования воды за счет применения ПАВ.

3. Подобраны ПАВ, интенсифицирующие скорость парообразования.

4. Установлено, что ряд поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение, но не оказывает влияние на скорость парообразования.

5. Разработана структурная схема влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом режиме кипения.

6. Предложена гипотеза механизма влияния ПАВ на теплоотдачу к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости. Обоснована возможность использования модели обновления поверхности контакта фаз для анализа теплопередачи к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости.

7. Получены формулы учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи и скорость всплытия пузыря.

Of.py

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Шарифуллин В.Н., Ахметов Т.Р. Моделирование течения в пограничном слое пузыря системы газ-жидкость. // Материалы докладов научной конференции "Проблемы энергетики".- Казань: КГЭУ, 2000.

2. Шарифуллин В.Н., Ахметов .Т.Р. Физико-химическая гидродинамика барботаж-ного слоя. - Материалы докладов РНСЭ, Казань, 10-14 сент. 2001, том II.

3. Шарифуллин В.Н., Ахметов Т.Р. Физико-химические процессы в пограничном слое единичного пузыря. - VI Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов РТ. - г. Казань, 2001,12-14 декабря, сборник тезисов, с. 86.

4. Ахметов Т.Р. Физико-химическая гидродинамика единичного пузыря.- Материалы III молодежной научно-практической конференции студентов и аспирантов "Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города", 2001,19-20 октября, сб. тезисов с.41.

5. В.Н.Шарифуллин, Т.Р.Ахметов, А.В.Шарифуллин. Влияние поверхностно-активных веществ на скорость парообразования при пузырьковом кипении воды. - Химическая технология, №11, 2003.

6. Ахметов Т.Р., Шарифуллин В.Н. Интенсификация процесса получения водяного пара с помощью поверхностно-активных веществ. Электронный журнал "Исследовано в России", 237, стр 2545-2550, 2004 г. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/ 2004Z237.pdf

Изд. лиц. № 00743 от 28.08.2002 г. Подписано к печати Гарнитура «Times» Физ. печ. л. 1.0 Тираж 100 экз.

Вид печати РОМ Усл. печ. л. 0.94 Заказ №

Ю. 03. 2005

Формат 60x84/16 Бумага офсетная Уч.-изд. л. 1.0

Типография КГЭУ

420066, Казань, Красносельская, 51

16

206

/ /

Введение.

Глава.1 Краткий литературный обзор.

1.1. Процесс парообразования при пузырьковом режиме кипения.

Скорость всплытия пузыря. Расчет коэффициента теплоотдачи.

1.2. Адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ). Причины понижения поверхностного натяжения.

Глава 2. Экспериментальное исследование влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на скорость парообразования, скорость всплытия пузыря при пузырьковом режиме кипения.

2.1. Выбор поверхностно-активных веществ (ПАВ) для проведения эксперимента.

2.2. Описание экспериментальной установки. Методика экспериментального определения скорости парообразования.

2.3. Оценка погрешности измерений.

2.4. Обработка результатов эксперимента по определению скорости парообразования. Обсуждение результатов.

2.5. Методика экспериментального определения скорости всплытия пузыря.

Обсуждение результатов.

Глава 3 Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды.

3.1. Анализ механизма воздействия поверхностно-активных веществ (ПАВ) на процесс парообразования при пузырьковом режиме кипения воды.

3.2. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на коэффициент теплоотдачи в процессе пузырькового кипения воды. Новый подход к расчету коэффициента теплоотдачи.

3.3. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на скорость всплытия пузыря.

Процесс парообразования при пузырьковом кипении воды имеет большое практическое значение для теплоэнергетики, химической технологии, атомной энергетики и ряда других областей современной техники. Особое экономическое значение имеют вопросы энергосбережения в технологии промышленного получения пара. При получении пара в котлах ТЭЦ и котельных одной из основных статей затрат в себестоимости полученной продукции занимает расход топлива (газ, мазут, уголь). Снижение затрат топлива при получении пара даже на 1% принесет значительный экономический эффект.

В настоящее время, снижение расхода топлива чаще всего достигается путем внесения конструктивных изменений в технологию получения пара и достижением оптимальных (паспортных) режимов работы: установка дополнительных поверхностей нагрева, оптимизация соотношения топливо-воздух для достижения полноты сгорания в топке котла, недопущение возникновения накипи и сажи на поверхностях нагрева котлов.

Одним из эффективных путей снижения расхода топлива на получение пара может стать применение поверхностно-активных веществ (ПАВ). При использовании ПАВ для интенсификации процесса парообразования затраты минимальны. ПАВ широко используются для интенсификации диффузионных процессов в газожидкостной системе. Однако в настоящее время в научной литературе вопрос влияния ПАВ на процесс парообразования практически не рассмотрен. Для практического внедрения ПАВ в промышленности необходимо провести глубокие исследования процесса парообразования с участием ПАВ.

В данной работе исследуется влияние поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды, в частности, на коэффициент теплоотдачи и на скорость всплытия пузыря. Оценивается возможность интенсификации процесса парообразования при пузырьковом кипении воды при помощи поверхностно-активных веществ. В данной работе не рассматривается вопрос разработки технологии применения поверхностно-активных веществ для интенсификации процесса парообразования.

Наряду со скоростью парообразования вопрос о движении паровых пузырьков в жидкостях привлекал внимание многочисленных исследователей по весьма многим причинам. Во-первых, изучение движения паровых пузырьков должно дать ценные сведения о свойствах простейшей границы раздела фаз жидкость-газ и о свойствах жидкости вблизи этой границы. Во-вторых, вопрос о движении паровых пузырьков представляет значительный практический интерес. Движение жидкости с пузырьками пара встречается во многих технических устройствах.

Механизм влияния поверхностно-активных веществ на протекание парожидкостных процессов изучен еще недостаточно. Влияние ПАВ может быть как положительным, так и отрицательным. Адсорбция ПАВ на поверхности пузыря приводит к появлению разных явлений и эффектов, находящихся в сложной взаимосвязи между собой. К ним относятся: изменение поверхностного натяжения, образование градиента поверхностного натяжения, создание дополнительного диффузионного сопротивления, образование межфазной турбулентности, изменение коэффициента теплоотдачи. Одним из результатов воздействия ПАВ является изменение поверхностной скорости пузыря. Бесспорно, что поверхностная скорость оказывает непосредственное влияние на скорость всплытия пузыря, а также на скорость парообразования, однако эта связь сложна и формулами до сих пор не отражена.

Для обоснования механизма воздействия поверхностно-активных веществ необходимо вначале провести исследования с единичным пузырем и изучить поведение адсорбционного слоя ПАВ на его поверхности, используя при этом связь адсорбционных процессов на пузыре со скоростью его всплытия, а затем перейти к барботажному слою.

Первая глава посвящена анализу литературных данных о процессе парообразования при пузырьковом кипении воды, свойствах поверхностно-активных веществ, влиянии ПАВ на характеристики парообразования: коэффициент теплоотдачи и скорость всплытия пузыря. При большом количестве работ посвященных исследованию процесса пузырькового кипения и влиянию ПАВ на интенсивность массопередачи выявлено практически полное отсутствие работ, в которых рассматривается воздействие ПАВ на интенсивность теплопередачи в процессе пузырькового кипения.

Вторая глава содержит экспериментальную часть работы. Основная задача эксперимента - исследовать влияние ПАВ на процесс парообразования и установить наличие эффекта интенсификации процесса. Получен ряд эмпирических формул.

В третьей главе проведен теоретический анализ влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды: проведен анализ механизма воздействия поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды, разработана структурная схема влияния ПАВ на интенсивность парообразования, оценено влияние ПАВ на коэффициент теплоотдачи в процессе пузырькового кипения воды, разработан новый подход к расчету коэффициента теплоотдачи, проведена оценка влияния поверхностно-активных веществ на скорость всплытия пузыря, разработана математическая модель и получены расчетные зависимости скорости всплытия пузыря от времени и от поверхностной концентрации ПАВ.

Целью работы является:

Исследование влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом кипении воды.

Для достижения данной цели были поставлены следующие основные задачи:

1. Разработка методики исследования влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования, разработка лабораторной установки и подбор ПАВ.

2. Проведение экспериментальных исследований влияния ПАВ на скорость парообразования и скорость всплытия пузыря.

3. Анализ полученных эффектов и разработка расчетных формул.

Основные, из примененных в работе, методы научных исследований. В работе использованы методы математического моделирования, экспериментальные методы определения скорости всплытия пузыря, скорости парообразования в зависимости от концентрации ПАВ, поверхностных свойств ПАВ.

Научная новизна выполненных исследований.

1. Получены экспериментальные зависимости влияния ПАВ на кинетику парообразования воды в динамическом режиме в герметичном объеме.

2. Предложена гипотеза механизма влияния ПАВ на теплоотдачу к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости, основанная на модели обновления поверхности контакта фаз.

3. Получена формула учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи.

4. Разработано математическое описание и алгоритм расчета нестационарного режима всплытия парового пузыря в присутствии ПАВ.

Достоверность результатов работы обеспечивается использованием классических методов теоретических исследований, согласованием полученных результатов с экспериментальными данными, а также результатами других авторов.

Практическая значимость результатов.

1. Получена формула учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении.

2. Получена формула учета влияния ПАВ на скорость всплытия парового пузыря.

3. Подобраны ПАВ, интенсифицирующие скорость парообразования.

Автор защищает:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей процесса парообразования при пузырьковом кипении воды в присутствии ПАВ.

Личное участие. Основные результаты получены лично автором под руководством доктора технических наук профессора Шарифуллина В.Н.

Апробация работы. Результаты работы представлены на научной конференции "Проблемы энергетики" (г. Казань, КГЭУ, декабрь 2000), на III молодежной научно-практической конференции студентов и аспирантов "Актуальные проблемы жилищно-коммунального хозяйства и социальной сферы города" (г. Казань, октябрь 2001), на Российском национальном симпозиуме по энергетике (г. Казань, сентябрь 2001 г.), на VI научно-практической конференция молодых ученых и специалистов РТ (Казань, декабрь 2001 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 99 страницах и состоит из введения, трех глав и выводов. Работа содержит 27 иллюстраций, 8 таблиц, список литературы содержит 102 наименования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика по экспериментальному определению скорости парообразования и скорости всплытия пузыря при пузырьковом режиме кипения.

2. Экспериментально исследовано влияние ПАВ на скорость парообразования и скорость всплытия пузыря при пузырьковом кипении воды. Установлен эффект ускорения процесса парообразования воды за счет применения ПАВ.

3. Подобраны ПАВ, интенсифицирующие скорость парообразования.

4. Установлено, что ряд поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение, но не оказывает влияние на скорость парообразования.

5. Разработана структурная схема влияния поверхностно-активных веществ на процесс парообразования при пузырьковом режиме кипения.

6. Предложена гипотеза механизма влияния ПАВ на теплоотдачу к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости. Обоснована возможность использования модели обновления поверхности контакта фаз для анализа теплопередачи к пузырю при пузырьковом режиме кипения жидкости.

7. Получены формулы учета влияния ПАВ на коэффициент теплоотдачи и скорость всплытия пузыря.

1. Данквертс П.В. Газожидкостные реакторы. М.: Химия, 1973.

2. Астарита Дж. Массопередача с химической реакцией. JL: Химия, 1971.

3. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976.

4. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979.

5. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М., Энергия, 1975.

6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М., Энергия, 1977.

7. Кутателадзе С.С. Стырикович М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. М.:Энергия, 1976.

8. Теплофизика и физическая гидрогазодинамика: Сб. науч. трудов./ АН УССР. Ин-т техн. теплофизики; (Редкол.: А.А. Доменский (отв. ред.) и др.). Киев: Наук, думка, 1990.

9. Броунштейн Б.И. Фишбейн Г.А. Гидродинамика массо- и теплообмен е дисперсных системах. JI.: Химия, 1977.

10. Теория теплообмена. Сборник рекомендуемых терминов. М., Наука, 1971, вып. 83.

11. Кутателадзе С.С. Теплопередача при конденсации и кипении. M.-JL, Машгиз. 1952.

12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М., Наука, 1964.

13. Фритц В., Энде В. Исследование механизма парообразования с помощьк киносъемки паровых пузырей. В кн.: Вопросы физики кипения.- М.: Мир.-1964.- с. 162-188.

14. Плезет М., Цвик С. Рост паровых пузырей в перегретых жидкостях. В кн.: Вопросы физики кипения. М.: Мир.- 1964.- с. 189-211.

15. Форстер Г., Зубр Н. Рост паровых пузырей в перегретой жидкости. В кн.: Вопросы физики кипения. М.: Мир.- 1964.- с. 212-225.

16. Лабунцов Д. А. Теплообмен при пузырьковом кипении жидкости. Теплоэнергетика.- 1959.- №12,- с. 19-26.

17. Лабунцов Д.А. Приближенная теория теплообмена при развитом пузырьковом кипении. Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1963.- №1.- с. 58-71.

18. Лабунцов Д.А. Механизм роста паровых пузырьков на поверхности нагрева при кипении. ИФЖ- 1963.- Т.6- №4.- с. 33-37.

19. Лабунцов Д.А. Современные представления о механизме пузырьковогс кипения жидкостей. В кн.: Теплообмен и физическая газодинамика. М., 1974. -с. 98-115.

20. Scriven L.E. Оп the dynamics of phase growth. Chem.Eng.Sci. Genie chimigell. -1959. Vol.10. -No.1/2. - P.l-13.

21. Ягов B.B. Исследование кипения жидкостей в области низких давлений. Автореф. дис. канд. техн. наук. Москва. - МЭИ. - 1971.

22. Волошко А.А. Исследование механизма теплообмена при кипении в условиях свободной конвекции. Автореф. дис. канд. техн. наук. -Астрахань. 1970.

23. Кирпиченко Ю.А. ИФЖ, 1972, т. 22, №1, с. 5-12.

24. Федоткин И.М., Константинов С.М., Терещенко А.А., ИФЖ, 1973, т. 24, №5. с. 831-835.

25. Fritz W/ Phys. Z., 36, 379, 1935.

26. Волошко АА. Гидродинамика и теплообмен в газо-, парожидкостныя системах аппаратов химической технологии. Астрахань. — 2001 159 с.

27. Darby R. The dynamic of vapour bubbles in nucleate boiling. Chem.Eng.Science. -1964. Vol.19. -P.39-49.

28. Авилов В.О., Айзен A.M., и др. О движении деформирующегося газовогс пузыря через слой жидкости. В кн.: Теплофизика и теплотехника. — 1972. -вып.22. Киев.

29. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959.

30. Кружилин Г.Н. Теплоотдача от поверхности нагрева к кипящей однокомпонентной жидкости при свободной конвекции. Изв. АН СССР. ОТН, 1948, №7, с. 967-980.

31. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М., Госэнергоиздат, 1956.

32. Рассохин Н.Г., Швецов Р.С. Энергомашиностроение, 1971, №9, с. 44-45.

33. Рассохин Н.Г., Швецов Р.С. Теплоэнергетика, 1969, №7, с. 91-92.

34. Лабунцов Д.А. Теплоэнергетика, 1972, №9, с. 14-19.

35. Куттателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Новосибирск, 1970, 383с; М. 1979,415с.

36. Стюшин Н.Г. К теории процесса теплообмена при пузырьковом кипении е условиях естественной конвекции. В кн.: Теплообменные процессы и аппараты химических производств. М., 1976, с. 67-76.

37. Волошко А.А. Внутренние физические характеристики процессе парообразования. В кн.: Теплообмен и гидро- и газодинамика при кипении и конденсации. Новосибирск, 1979, с. 6-10.

38. Кутепов A.M., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. Учеб. Пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1986.448с.

39. Кружилин Г.Н. Обобщение экспериментальных данных по теплопередаче при кипении жидкостей в условиях естественной конвекции. Изв. АН СССР, ОТН, 1949, №5, с. 701-712.

40. Стерман Л.С. Исследование теплообмена при кипении жидкости в трубах. -ЖТФ, 1954, т. XXIV, вып. 11, с. 2046-2053.

41. Непримеров Н.Н. Физическая динамика: Дискретная среда и основы движения. Казань: Изд-во КГУ, 1997.

42. Андерсон, Дейл и др. Вычислительная гидромеханика и теплообмен.: В 2 т./ Д. Андерсон, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер; Перевод с англ. С.В. Сенина, Е.Ю. Шальмана; Под ред. Г.Л. Подвиза. М.: Мир, 1990.

43. Веркин Б.И. и др. Теплообмен при кипении в полях массовых сил различной интенсивности./ Б.И. Веркин, Ю.А, Кириченко, К.В. Русанов; АН УССР. Физтехи. ин-т низ. т-р. Киев: Наук, думка, 1998.

44. Гидрогазодинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах. (Сб. ст./ Редкол.: Ульянов Б.А. (отв. ред.) и др.). Иркутск: Иркутский политехи, ин-т, 1989.

45. Кипение и конденсация. Сб. науч. трудов/ Риж. политехи, ин-т им А.Я. Пельше; (Редкол. И.Н. Ильин (науч. ред.) и др.). Рига: РПИ, 1987.

46. Павлов П.А. Динамика вскипания сильно перегретых жидкостей./ АН СССР. Урал, отд-е. Свердловск: УрО АН СССР, 1998.

47. Присняков В.Ф. Кипение./ АН УССР. Ин-т геотехн. механики. Киев: Наук, думка, 1988.

48. Теплообмен. ММФ Heat/mass transfer-MIF: Мин. междунар. форум (24-27 мая 1988 г.) Минск, СССР: ТЕЗ. докл. Минск: ИТМО, 1998.

49. Тепломассоперенос при фазовых и химических превращениях.: Сб. науч. трудов/ АН БССР, Ин-т тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова; (Редкол. С.А. Жданок, А.А, Сергеева). Минск: КТМО, 1990.

50. Шигабиев Т.Н., Гайдаров Ш.А. Теплообмен при кипении жидкостей е условиях естественной конвекции (в 2 ч.)./ АН СССР, Казан, науч. центр. Казан, физ-техн. ин-т. Казань, 1991.

51. Ганжа В.JI. и др. Тепломассоперенос в многофазных системах./ B.JI. Ганжа. Г.И. Журавский, Э.М. Симнин; Под ред. О.Г. Мартыненко; АН БССР, Ин-т тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова. Минск: Навука i тэхшка, 1990.

52. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Л.: Химия, 1981.

53. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения е жидкостях. Пер с англ./ Под ред. И.З. Фишера. М.,ИЛ, 1963.

54. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л., Химия, 1967.

55. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. Пер. с англ./ Под ред. А.С. Ахматова. М., Гостехиздат, 1947.

56. Огарев В.А., Коллоидню ж., 1971, т.32, №5, с. 703-707.

57. Rehbinder Р. Z. Phys. Chem., 1926, Bd. 121, №1/2, S. 103-126; 1927, bd. 129, № 3/4, S. 161-175.

58. Абрамзон А.А., Абрамова H.B., Малахова E.E. Коллоидн. ж., 1971, т.ЗЗ, №4. с. 475-479.

59. Абрамзон А.А. ЖФХ, 1974, т.48, №2, с. 391-396.

60. Шарифуллин В.Н., Luebbert А. Адсорбционные процессы и скорость всплытия пузыря в присутствии поверхностно-активных веществ // Теор. основы хим. техн. 2001. № 1.

61. Шарифуллин В.Н., Владимирова И.С., Емельянов В.М. Ускорение абсорбции кислорода с помощью поверхностно-активных веществ // Теор. основы хим. технол. 1996. Т.30. N 5. С. 470.

62. Кузнецов В.В., Усть-Качкинцев В.Ф. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1976.

63. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1983.

64. Елисеев С. А., Кучер Р.В. Поверхностно-активные вещества и биотехнология. Киев: Наук, думка, 1991.

65. Саввин С.Б. и др. Поверхностно-активные вещества./ С.Б. Саввин, Р.К. Чернова, С.Н. Штыков; ( АН СССР, Научный совет по аналит. химии, Ин-т геохимии и аналит. химии им. В.И. Вернадского). М.: Наука, 1991.

66. Когановский A.M., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Рода И.Г. Адсорбция органических веществ из воды. Л.: Химия. Ленинград, отд-е, 1990.

67. Клещев Д.Г., Шейнкман А.И., Плетнев Р.Н. Влияния среды на фазовые и химические превращения в дисперсных системах./ АН СССР, Урал, отд-е. Свердловск: УрО АН СССР, 1990.

68. Круглицкий Н. Н. Очерки по физико-химической механике./ АН УССР, Ин-т коллоид, химии и химии воды им. А.В. Думанского. Киев: Наук, думка, 1988.

69. Плетнев М.Ю. Неионогенные поверхностно-активные вещества. (Обзор). -Хим. пром. 2000. - №1. - с.48-61.

70. Ермаков С.А., Ермаков А.А., Чупахин О.Н. Массоперенос с химической реакцией в условиях спонтанной межфазной конвекции в процессах жидкостной экстракции. Хим. пром. - 1998. - №5. - с.38-40.

71. Кутепов A.M., Рудов Г.Я., Плотников Е.А. Интенсификация процесса массопередачи при ректификации и абсорбции с использованием поверхностно-активных веществ на барботажных контактных устройствах. -Хим. пром. 1997. - №8. - с.3-8.

72. Воинов О.В., Петров А.Г. Движение пузырей в жидкости. Итоги науки и техники, Механика жидкости и газа. М.: ВИНИТИ, 1976. - Т.10.

73. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1989.

74. Дульнев Г.Н., Новиков В.В. Процессы переноса в неоднородных средах. Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отд-ние, 1991.

75. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: «Наука». Главная редакцш физико-математической литературы. 1987. — Т.1.

76. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М., Химия, 1975.

77. Путилова И.Н. Руководство по практическим занятиям по коллоидной химии. М., Высш. Школа, 1961.

78. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989.

79. Шарифуллин В.Н., Ахметов Т.Р. Моделирование течения в пограничном слое пузыря системы газ-жидкость. // Материалы докладов научной конференции "Проблемы энергетики".- Казань: КГЭУ, 2000, с.,66.

80. Шарифуллин В.Н., Ахметов .Т.Р. Физико-химическая гидродинамикабарботажного слоя. Материалы докладов РНСЭ, Казань, 10-14 сент. 2001, том Щсж

81. Шарифуллин В.Н., Ахметов Т.Р. Физико-химические процессы в пограничном слое единичного пузыря. VI Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов РТ. - г. Казань, 2001, 12-14 декабря, сборник тезисов, с. 86.

82. В.Н.Шарифуллин, Т.Р.Ахметов, А.В.Шарифуллин. Влияние поверхностно-активных веществ на скорость парообразования при пузырьковом кипении воды. Химическая технология, 2003, №11, с. 28.

83. Ахметов Т.Р., Шарифуллин В.Н. Интенсификация процесса получения водяного пара с помощью поверхностно-активных веществ. Электронный журнал "Исследовано в России", 237, стр 2545-2550, 2004 г. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/237.pdf

84. Волошко А.А., Вургафт А.В., Фокин Ю.П. Диаметр и частота отрыва пузыря при кипении в условиях свободной конвекции. ИФЖ.- 1971, т.21, №5, с.942.

85. Kast W. Chem.Ing.Techn., 1963, 35, S.765-772.

86. P.V. Danckwerts, Trans. Faraday Soc., 1950,46, 300, 701.

87. Кишеневский M.X. ЖПХ. 1949; XXII, 1173; 1951, XXIV, 542; 1954, XXVII, 27; 382,450.

88. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. М.: Мир, 1989.

89. Calderbank Р.Н., Moo-Young М. The Continuons Phase Heat and Mass Transfei Propertiers of Dispertion // Chem. Eng. Sci., 16, 39, 1961.

90. Масштабный переход в химической технологии. Под ред. А.М.Розена. М.:Химия, 1980.

91. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1977.

92. Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: наука, 1987.

93. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971.

94. Самарский А.А. Введение в численные методы. 2-е изд. - М.: Наука, 1987.

95. Самарский А.А. Теория разностных схем. 2-е изд. - М.: Наука, 1983.

96. Маслов В.П. и др. Математическое моделирование процессоЕ тепломассопереноса: Эволюция диссипативных структур./ В.П. Маслов, В.Г. Данилов, К.А. Волосов; с доб. Н.А. Колобова. М.: Наука, 1987.

97. Математические методы тепломассопереноса: Сб. науч. тр./ Днепропет. гос. ун-т им. 300-летия воссоед-я Украины с Россией; (Редкол.: Н.М. Беляев (отв. ред.) и др.) Днепропетровск: ДГУ, 1987.

98. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса./ ( В.И. Полежаев, А.В. Бунэ, Н.А. Верезуб и др.)); Отв. ред. B.C. Авдуевский; АН СССР. Ин-т проблем механики. М.: Наука, 1987.

99. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. М.: Мир, 1972.

100. Рябенький B.C., Филиппов А.В. Об устойчивости разностных уравнений. -М.: Гостехиздат, 1956.

101. Самарский А.А, Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. — 2-е изд. М.: Наука, 1980.