Динамика давления в замкнутых объемах вследствие фазовых переходов при тепловых нагрузках

• Автор: Юмагулова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Бирск
• Количество страниц: 104 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ ПО МЕТОДАМ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ
1.1. Обзор аналитических и численных методов решения задачи о фазовых переходах
1.2. Краткий обзор работ, посвященных изучению теории теплообмена..
1.3. Процессы теплообмена, сопровождаемые фазовыми переходами
1.4. Постановка задачи исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ ОБРАЗОВАНИЯ ЛЬДА И ПАРА ПРИ КОНТАКТЕ ВОДЫ СО СРЕДАМИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫМИ РАЗЛИЧНЫМИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ И ТЕМПЕРАТУРОЙ
2.1. Влияние теплопроводности воздуха на интенсивность образования льда при его контакте с водой
2.2. Влияние теплопроводности твердых тел на интенсивность образования льда при их контакте с водой
2.3. Интенсивность образования пара при контакте воды с нагретым твердым телом
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ .'

3.1. Повышение давления жидкости в замкнутом объеме вследствие ее термического расширения
3.2. Повышение давления жидкости в замкнутом объеме вследствие парообразования вблизи границы
3.3. Повышение давления жидкости в замкнутом объеме вследствие образования льда вблизи границы
Выводы по главе
ГЛАВА 4. СНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПАРА В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ ВСЛЕДСТВИЕ КОНДЕНСАЦИИ НА ГРАНИЦЕ КОНТАКТА С ХОЛОДНОЙ ЖИДКОСТЬЮ
4.1. Снижение давления пара вследствие конденсации на границе контакта с жидкостью на горизонтальной поверхности
4.2. Снижение давления пара вследствие конденсации на границе контакта с твердым телом
4.3. Снижение давления пара при инжекции капель
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Т - температура (К) р - давление (Па) и - скорость (м/с) ї - время (с)
х, г - плоская и радиальная координаты (м)
£, - автомодельная координата р - плотность (кг/м3) с - теплоемкость (Дж/(кг-к))
X - теплопроводность (Вт/(м • к))
Vа 1 - коэффициент температуропроводности (м2/с)
/ - удельная теплота фазового перехода (Дж/кг)
Я - приведенная постоянная для пара (ДжДмоль • К)) а(Г) - коэффициент термического расширения (1/К) а<р) - коэффициент сжимаемости (і/Па)
С - скорость звука (м/с)
Т,(р) — равновесная температура фазовых переходов при давлении р (К) а1 - объемное содержание Нижние индексы:
0 — параметры начального и исходного состояния а - воздух
1 - жидкость і - лед
и - пар
к - твердое тело

а толщина льда равна нулю (х(5) = 0).
Автомодельное решение. В рамках вышепринятых уравнений, а также системы начальных и граничных условий задача имеет автомодельное
коэффициент температуропроводности льда). Решение уравнения (2.1.1) будем искать в виде Т = Т (£). Температуру поверхности льда (х = 0) в
данной постановке можно считать постоянной (Тш = const).
В автомодельных переменных уравнение теплопроводности (2.1.1) примет вид:
Граничные (2.1.2), (2.1.3) и начальные (2.1.4) условия запишутся в виде
^1о=Т1о/(Тю-Тао)> *а.=Та/(Тю-ТЛ) воздуха, воды и границы раздела воздух-лед. Аналитические решения уравнений (2.1.5) для каждой области примут вид:
решение. Введем автомодельную переменную
EdT, d2T
2 ^ 'J ’
(2.1.5)