Разработка методов исследования, измерение теплопроводности перспективных газовых теплоносителей с учетом их термической аккомодации на твердой поверхности и составление таблиц транспортных свойств

• Автор: Махров, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 464 c. : ил

1. Современное состояние исследований взаимодействия газов различной структуры с твердой поверхностью

при передаче энергии

1.1. Развитие и современное состояние теории температурного скачка

1.1.1. Теория температурного скачка в нереагирующих газах

1.1.2. Решения уравнения Больцмана доя пристеночного слоя нереагирующего газа

1.2. Экспериментальные исследования распределения температуры в газах при малых давлениях
1.3. Необходимость дальнейших исследований взаимодействия газов различной структуры с твердой поверхностью в процессе передачи энергии
2. Взаимодействие газов различной структуры с твердой поверхностью в процессе измерения их теплопроводности

2.1. Полуэмпирическая теория температурного скачка в

газах различной структуры

2.1.1. Граничные условия взаимодействия газа с твердой поверхностью. Коэффициенты аккомодации
2.1.2. Распределение температур в газе в условиях кондуктивного теплообмена при малых давлениях

2.1.3. Передача энергии и формирование температурного скачка на границе газа с твердой поверхностью
2.2. Теплопроводность и температурный скачок в нереагирующих газах и их смесях
2.2.1. Теплопроводность и температурный скачок в нереагирующих газах. Характерные режимы исследований
2.2.2. Теплопроводность и температурный скачок в нереагирующих газовых смесях фиксированного состава
2.2.3. Теплопроводность и температурный скачок в бинарной нереагирующей газовой смеси с
одной неконденсирующейся компонентой
2.3. Теплопроводность и температурный скачок в диссоциирующем газе.в условиях локального термохимического равновесия
2.3.1. Формирование температурного скачка в диссоциирующем газе при наличии локального термохимического равновесия
2.3.2. Связь между измеряемым и истинным коэффициентами теплопроводности диссоциирующего газа в области малых давлений
2.3.3. Дополнение. Поправка на скольжение при измерении вязкости диссоциирующего газа
в области малых давлений
2.4. Выбор объектов и методов исследований

3. Экспериментальное исследование теплопроводности
и температурного скачка в газах различной структуры
3.1. Экспериментальное исследование теплопроводности
и температурного скачка в парах щелочных и щелочноземельных металлов при высоких температурах
3.1.1. Метод нагретой нити с нулевым участком для агрессивных сред. Характерная погрешность метода
3.1.2. Схемы и конструкции измерительных ячеек.
Описание экспериментальных установок
3.1.3. Проведение опытов по измерению теплопроводности и температурного скачка в парах щелочных и щелочноземельных металлов
3.1.4. Расчетные уравнения, учет различных поправок и обработка результатов эксперимента
3.2. Экспериментальное исследование теплопроводности
и температурного скачка в нереагирующих газах,
их бинарных смесях и диссоциирующих газах
модельных веществах
3.2.1. Схемы и конструкции измерительных ячеек.
Описание экспериментальной установки
3.2.2. Проведение опытов по измерению теплопроводности и температурного скачка в нереагирующих газах, их бинарных смесях и диссоциирующих газах - модельных веществах
3.2.3. Учет различных поправок и обработка результатов эксперимента

/90-93/ тем, что в ней изучен весь газовый слой, включая пристеночные зоны. Учитывая важность таких измерений для уточнения представлений о формировании температурного скачка, работа Лазарева была подробно проанализирована в /96/. Автор счел необходимым включить этот анализ и в данный обзор.
На рис.1.8 изображен аппарат Лазарева, представляющий собой измерительную ячейку теплопроводности, организованную в виде плоского слоя. Измерение распределения температур в газовом слое производилось с помощью платино-константановой термопары диаметром 0,05 мм. Положение спая термопары регистрировалось катетометром. Давление газа измерялось и -образным ртутным манометром и компрессионным манометром.
В таблице 1.2 и на рис.1.9 приведены результаты, полученные Лазаревым при исследовании распределения температур в атмосфере воздуха при различных давлениях. На рис.1.9 по оси абсцисс отложена величина Г / д'о , где Г отсчитана от поверхности Тг. , по оси ординат - величина - (Т-Та)/(Т/-72) . Из форм экспериментальных кривых на рис.1.9 можно сделать следующий основной вывод. При атмосферном давлении газа, когда средняя длина свободного пробега молекул (см.таблицу 1.2) много меньше характерного размера аппарата до , распределение температур линейное и на границах газ-поверхность совпадает с температурами поверхностей 7у и 7Ь . При понижении давления газа и, следовательно, увеличении Е(Т) до значений, соизмеримых с величиной зазора д'о , распределение температур отклоняется от предельного при р = I бар и, что наиболее важно, теряет линейную форму. Отметим, что такое же поведение распределения температур наблюдается и в работе Шелдона и Шпрингера /90/ (рис.1.6). Около границ газ-поверхность имеются области ухудшенного теплообмена, распространяющиеся в объем газа