Ионный перенос тепла в солевых расплавах и его изменение при фазовом переходе расплав-кристалл

Ионный перенос тепла в солевых расплавах и его изменение при фазовом переходе расплав-кристалл

Автор: Филатов, Евгений Сергеевич

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 335 с. ил.

Артикул: 2635495

Автор: Филатов, Евгений Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.
1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1.1. Метод коаксиальных цилиндров для определения теплопроводности расплавленных и кристаллических солей в стационарном тепловом режиме
1.2. Метод коаксиальных цилиндров для определения температуропроводности расплавленных и кристаллических солей в линейном регулярном тепловом режиме.
1.3. Методика определения тепло и температуропроводности расплавленных солей.
1.4. Особенности методики измерения тепло и
температуропроводности вблизи температуры фазового
перехода.
1.5. Измерение акустических и термохимических свойств расплавленных солей.
1.6. Вклад радиационной составляющей в теплоперенос через расплав солей при высоких температурах
1.7. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРОПОВОДНОСТИ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ И ИХ СМЕСЕЙ.
1.7.1. Оценка вклада радиационного переноса тепла в
определяемую на опыте суммарную теплопроводность
солевых расплавов
1.7.2. Измерение температур поверхностей внутреннего и внешнего цилиндров, контактирующими с исследуемыми расплавами
1.7.3. Нарушение изотермичности в рабочей зоне нагрева прибора
1.7.4. Коаксиальная установка цилиндров
У 1.7.5. Изменение состава исследуемых расплавленных смесей в
течение опыта.
1.7.6. Класс точности измерительных приборов.
2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ И
ИХ СМЕСЕЙ.
2.1. Кондуктивная теплопроводность ионных расплавов
индивидуальных солей
2.1.2. Связь теплопроводности расплавленных галогенидов щелочных металлов с другими физикохимическими свойствами.
2.1.3. Молярная теплопроводность индивидуальных
расплавленных солей.
2.2 Теплопроводность расплавленных солевых смесей.
3. ТЕМПЕРАТУРОПРВОД1ЮСТЬ РАСПЛАВЛЕННЫХ
СОЛЕЙ И ИХ СМЕСЕЙ.
3.1. Методика проведения эксперимента
3.1.1. Оценка погрешности эксперимента определения температуропроводности.
3.2. Результаты и обсуждение.
4. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ
И ТЕПЛОЕМКОСТЬ РАСПЛАВЛЕННЫХ И КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЛЕЙ ВБЛИЗИ ИХ
ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ.
4.1. Методика проведения эксперимента.
4.2. Теплопроводность расплавленных галогенидов щелочных металлов вблизи температуры плавления
4.2.1. Индивидуальные галогениды щелочных металлов
4.3. Теплопроводность кристаллических галогенидов щелочных металлов вблизи температуры плавления
4.3.1. Индивидуальные галогениды щелочных металлов
4.4. Теплопроводность и дефектная структура ионных
кристаллов вблизи их температуры плавления.
4.5. Изменение теплопроводности галогенидов щелочных
металлов при фазовом переходе расплавкристалл.
4.5.1 Теплопроводность расплавленных галогенидов щелочных
металлов при температуре кристаллизации
4.5.2. Теплопроводность кристаллических галогенидов щелочных
9 металлов при температуре плавления
4.5.3. Изменение теплопроводности галогенидов щелочных
металлов в точке фазового перехода кристаллрасплав
4.6. Теплопроводность хлоридов щелочноземельных металлов.
4.7. Теплопроводность эвтектических смесей галогенидов
щелочных металлов
4.7.1. Расплавленные эвтектические смеси хлоридов щелочных
металлов
4.7.2. Кристаллические хлоридные смеси эвтектического состава
4.7.3. Изменение теплопроводности хлоридных эвтектических
смесей при температуре фазового перехода
4.7.4. Расплавленные эвтектические смеси хлоридов и иодидов
натрия, калия и цезия с общим катионом
4.7.5. Кристаллические эвтектические смеси хлоридов и иодидов
натрия, калия и цезия с общим катионом
4.7.6. Изменение теплопроводности эвтектических смесей с общим
катионом в точке фазового перехода кристаллрасплав
4.8. Теплопроводность расплавленных и кристаллических
химических соединений и КА1СЦ вблизи их температуры плавления
4.9. Температуропроводность эвтектических смесей галогенидов
щелочных металлов.
4.9.1. Расплавленные эвтектические смеси хлоридов щелочных металлов.
4.9.2. Кристаллические хлоридные смеси эвтектического состава.
4.9.3. Изменение температуропроводности в точке фазового
перехода.
4.9.4. Температуропроводность эвтектических смесей галогенидов
щелочных металлов с общим катионом.
4.8.4.1 Расплавленные эвтектические смеси с общим катионом
4.8.4.2 Кристаллические эвтектические смеси.
4.8.4.3 Изменение температуропроводности в точке фазового
перехода кристаллрасплав.
4 Теплоемкость расплавленных и кристаллических смесей
галогенидов щелочных металлов вблизи их температуры
плавления
. Плотность и мольный объем расплавленных эвтектических
смесей галогенидов щелочных металлов.
. Удельная объемная теплоемкость
.1 Расплавленные эвтектические смеси галогенидов
щелочных металлов.
.2 Кристаллические эвтектические смеси галогенидов
щелочных металлов
.3 Изменение удельной и объемной теплоемкости в точке
фазового перехода кристаллрасплав.
. Молярная теплоемкость.
5. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ И КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИЗОБАРНОЙ И ИЗОХОРНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ НЕКОТОРЫХ ГАЛОГЕНИДНЫХ РАСПЛАВОВ .
5.1. Изобарная теплоемкость галогенидных расплавов
5.1.1. Фториды щелочных металлов
5.1.2. Смеси с общими катионами.
5.1.3. Тройные взаимные расплавы
5.2. Изохорная теплоемкость.
6. ИОННЫЙ СОСТАВ, ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ И
ЭНЕРГООБМЕН В РАСПЛАВЛЕННЫХ
ГАЛОГЕНИДАХ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
6.1. Структура и энергия связи расплавленных галогенидов
щелочных металлов
6.2. Тепловое движение и энергообмен в ионных расплавах
6.2.1. Диффузия.
6.2.2. Теплоемкость.
6.2.3. Поглощение ультразвука.
6.2.4. Теплопроводность.
7. ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ И
КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЛЕЙ
7.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ТЕИЛОАККУМУЛИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
КАРБОНАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ.
7.1.1. Выбор теплоаккумулирующих материалов на основе неорганических солей
7.1.2. Энергоемкость солевых теплоаккумуляторов фазового
перехода.
7.1.3. Измерение теплосодержания и теплоемкости калориметрическим способом
7.1.4. Измерение теплопроводности и теплоемкости методом
коаксиальных цилиндров
7.2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННЫХ
КРИОЛИТГЛИНОЗЕМНЫХ РАСПЛАВОВ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА
ТЕПЛОГ1ЕРЕНОС В АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ
ВАННАХ
7.2.1 Экспериментальная часть
7.2.2 Оценка коэффициентов теплоотдачи в электролизной
ванне с криолитглиноземными расплавами
7.2.3 Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Искомые величины теплопровдности и температуропроводности рассчитывали из результатов наших измерений градиентов температуры между внешним и внутренним цилиндрами в регулярном АТрег и стационарном ДТстац режимах, мощности нагревателя , а также промежутка времени Дт, требуемого для прохождения температурного фронта через исследуемый солевой слой, заключенный между коаксиальными платиновыми цилиндрами, по формулам, приведенным в предыдущем разделе диссертации. Методика измерения теплопроводности солевых расплавов была проверена на расплавленном хлориде натрия. Результаты измерений в стационарном режиме хорошо согласуются с данными предыдущих исследований, выполненных на этом же приборе . Методика измерения температуропроводности была испытана на расплавленном нитрате натрия, для которого в литературе имеются данные других исследователей. Результаты наших измерений находятся в хорошем согласии с полученными ранее ,, что можно видеть из Табл. Табл. Возможность использования метода коаксиальных цилиндров для измерения тепло и температуропроводности кристаллических солей была показана нами экспериментально. Измерения отличались тем, что навеска соли бралась с таким расчетом, чтобы закристаллизовавшаяся соль полностью заполнила зазор между цилиндрами. Измерения начинали в расплаве постепенно понижая температуру до температуры кристаллизации, затем спускались до температуры ниже Ткр примерно на пять градусов, и измерения проводили через градуса, приближаясь к температуре плавления, а затем удаляясь от нее. Следует таки отметить, что тепло и температуропроводность кристаллических и расплавленных солей измерялась с изменением температуры как с повышением так и с понижением ее. М.В. Смирнова и В. И.Минченко ,, а также измерены энтальпии и теплоемкость в калориметре типа Кальве . Результаты измерения и их обсуждение приведены в последующих разделах диссертации. Вклад радиационной составляющей в теплоперенос через расплав солей при высоких температурах. При температурах наших опытов ощутимый вклад в перенос тепла через слой исследуемых расплавов между цилиндрами может внести радиация тепловое излучение т. Расплавленные соли не являются абсолютно прозрачными для теплового излучения, а поверхность цилиндров не является зеркальной, поэтому получаемая в опыте величина теплопроводности является эффективной, и для определения кондуктивной составляющей необходимо решать задачу радиационнокондуктивного теплообмена РКТ. Конвективный перенос тепла пренебрежимо мал в нашем приборе. Для физикохимических исследований необходимо знать собственную теплопроводность солевых расплавов, т. Поэтому нужно либо полностью исключить радиационный перенос тепла в эксперименте, либо както учесть его вклад. Первый вариант можно было бы осуществить, если в нашем распоряжении были бы материалы цилиндров, поверхность которых полностью отражала тепловую радиацию степень черноты была бы равна нулю. Наиболее близко этим требованиям отвечает чистое металлическое серебро, но это приемлемо в наших исследованиях лишь для солей, температуры плавления которых не превышают точку плавления серебра Тпл 0С. Существенное влияние на радиационный теплоперенос может оказать степень прозрачности исследуемых расплавов в области максимального теплового излучения 1 6 мкм. При полной их прозрачности тепловое излучение, пронизывающее расплав, не трансформируется в тепло, т. При полной непрозрачности перенос тепла осуществляется лишь кондукцией. В расплавах частично прозрачных переизлучение между стенками цилиндров, поглощаясь расплавом, превращается в тепло, внося тем самым вклад в измеряемую на опыте теплопроводность. Х, Х,ф4п2а Те 6, 1. Если слой расплава достаточно тонок, т. Расплавленные гологениды щелочных металлов, за исключением фторида лития, как показывают исследования их оптических свойств ,,, практически прозрачны тепловому излучению, максимум которого лежит в интервале длин волн от 2,5 до 3,5 мкм при температурах 0 К . Следовательно, радиационная составляющая в суммарной теплопроводности, находимой в наших опытах, определяется, главным образом, отражательной способностью поверхности платиновых цилиндров, степень черноты которой близка к 0,1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.234, запросов: 121