Радиационно-кондуктивный теплообмен в плоских слоях органических жидкостей при повышенных температурах

• Автор: Аляев, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 311 с. : ил. + Прил. (89 с.: ил.)

Основные условные обозначения и термины Введение

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

1.1. Теоретические исследования радиационно-кондуктивного переноса тепла

1.2. Экспериментальные методы и результаты исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла
1.2.1. Экспериментальные методы исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла
1.2.2. Результаты измерений радиационно-кондуктивного переноса тепла в полупрозрачных жидкостях

1.3. Теплофизические свойства полупрозрачных жидкостей в около-критической области

1.4. Оптические характеристики полупрозрачных жидкостей

1.5. Задачи диссертации

Глава II. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований процесса теплообмена в слоях полупрозрачных органических жидкостей при повышенных температурах
2.1. Особенности экспериментальных исследований процесса теплообмена в полупрозрачных органических жидкостях при повышенных температурах
2.2. Объекты исследований
2.3. Методика и аппаратура проведения экспериментальных исследова-ий спектральных характеристик полупрозрачных жидкостей
2.4. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований процесса радиационно-кондуктивного теплообмена методом плоского слоя с интерферометрической визуализацией распределения температур
Глава III. Математические модели и численные методы решения обратной задачи определения коэффициента кондуктивной теплопроводности поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости
3.1. Постановка задачи об определении коэффициента кондуктивной теплопроводности по результатам температурных измерений в плоском слое поглощающей, рассеивающей и излучающей жидкости
3.2. Численный метод реализации соотношений Крамерса-Кронига для определения спектральной зависимости показателя преломления вещества по экспериментальным зависимостям коэффициента поглощения от частоты излучения
3.3. Вывод интегральных уравнений для расчета радиационного потока в плоском слое полупрозрачной жидкости
3.4. Численный метод решения системы интегро-алгебраических уравнений
3.5. Итерационный метод решения обратной задачи об определении коэффициента кондуктивной теплопроводности
3.6. Численный метод решения задачи о радиационно-кондуктивном переносе тепла с учетом естественной конвекции
Глава IV. Численное исследование математических моделей и методов решения задач радиационно-кондуктивного теплообмена и определения коэффициента кондуктивной теплопроводности
4.1. Сравнение с результатами расчетов Висканта и Гроша переноса тепла излучением и теплопроводностью в плоском слое излучающей и поглощающей нерассеивающей жидкости
4.2. Сравнение с приближенной методикой оценки радиационного потока по Шеделю и Григулю
4.3. Численная оценка переноса тепла с учетом естественной конвекции
4.4. Численное моделирование влияния рассеяния излучения средой на радиационный перенос тепла
4.5. Численные оценки влияния селективности среды на радиационный перенос тепла
4.6. Численные эксперименты по определению коэффициента кондуктивной теплопроводности

этом критическая плотность реализуется не по всему объему, а лишь на определенной высоте.
Наличие примеси приводит к искажению критических аномалий измеряемых величин. В частности, при приближении к критической точке теплоемкость перестает уже стремиться к бесконечности и приобретает конечное значение. При этом максимум смещается в двухфазовую область относительно критической температуры.
Градиенты температуры, создание которых необходимо для проведения исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла тоже вносят искажения в критические аномалии. В эксперименте, когда задается постоянный градиент температуры, при критических значениях числа Рэлея,
примерно равных |Да|^«103, возникает конвективная неустойчивость,
вызывающая самопроизвольное перемешивание. На критические условия возникновения естественной конвекции существенно оказывает влияние высота слоя и близость к критической точке.
В работе [162] влияние конвекции уменьшено до минимально возможного за счет перебора значений температурного перепада между цилиндрами. Погрешность измерений Хк в критической области, по оценке авторов, достигала 5 %.
В настоящее время известно значительное количество работ по изучению поведения теплопроводности технически важных веществ в критической области [162 - 174]. Авторами [163] выполнено несколько серий измерений теплопроводности хладона К-115 в области максимумов теплопроводности и вблизи кривой фазового равновесия методом нагретой нити.
Французскими учеными на протяжении многих лет в лаборатории высоких давлений проводились исследовательские работы по теплопроводности группы веществ. Из них следует выделить экспериментальную работу [164], где методом коаксиальных цилиндров исследована зависимость А н-бутана от плотности по изотермам (рис. 1.7).