Исследование экологически безопасных иммерсионных растворов и процессов фильтрации в капиллярно-пористых средах

• Автор: Анисимова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Введение
1. Исследования фильтрационных потоков в экологически безопасных н ресурсосберегающих технологиях

1.1. Иммерсионные жидкости, область их применения и

предъявляемые к ним требования.

1.2. Экспериментальные и теоретические исследования процессов фильтрации

1.3. Разрушающиеся активные фильтры

1.4. остановка задачи.

2. Получение п исследование экологически безопасных

и ч мерси ОН ы х жидкостей

2.1. Получение высокопреломляющих жидкостей на основе

водных растворов йодидов металлов.

2.2. Физикохимический анализ высокопреломляющих иммерсионных жидкостей.
3. Исследование фильтрации в разрушающихся упаковках
3.1. Экспериментальная установка и методика измерений
3.2. Измерение распределения давления и профиля скорости в разрушающихся активных фильтрах
4. Исследование проницаемости простейшей модели пористого
фильтра из системы цилиндрических капилляров
4.1. Экспериментальная установка и методика измерения
4.2. Результаты измерений и анализа
4.3. Модель процесса переноса в стационарном фильтре.
Заключение
Литература


Выявлена зависимость проницаемости фильтра от времени истечения различных жидкостей через капилляры разного размера и материала, связанная с уменьшением эффективного диаметра капилляров. Предложен метод очистки жидкости и уменьшения загрязнения капилляров путем предварительного пропускания жидкости через насыпные зернистые слои, покрытые силикагелем. Предложена модель для расчета переноса в фильтрах с повторяющейся ориентацией для оценки влияния вихревых структур потока на интенсификацию химических процессов. Интенсивное развитие рефрактометрии связано с одной из центральных проблем химии выяснения зависимости свойств веществ от их состава и строения, а также с требованиями разработки удобных и простых методов анализа в химической промышленности. Распространению рефрактометрии в качестве одною из важнейших физических методов анализа способствовало исключительно ценное совмещение высокой точности, технической простоты и доступности. Показатель преломления принадлежит к числу немногих физических констант, которые можно измерит ь с очень высокой точностью и небольшой затратой времени, располагая лишь малым количеством вещества. В иммерсионном метоле показатель преломления исследуемого вещества находится не непосредственным измерением какихлибо величин, а сравнением е показателями преломления некоторых эталонных сред и, в конечном итоге, путем подбора среды, показатель преломления которой в пределах точности метода равен показателю преломления исследуемого вещества или путем подбора двух сред, между показателями преломления которых лежит искомый показатель преломления. Большим преимуществом иммерсионного метода является возможность его применения к микроскопическим объектам. В настоящее время иммерсионный метод широко применяется в различных химических и физикохимических исследованиях при изучении компонентов равновесных систем, продуктов химической технологии 2. Его преимущества особенно проявляются при анализе взрывчатых и ядовитых веществ. Иммерсионный метод получил развитие также в микробиологии для измерения показателей преломления живых бактерий. С развитием оптических методов в гидродинамических исследованиях также возникла необходимость в получении большого количества высокопреломляющих жидкостей для создания оптической гомогенности гетерогенного потока. Так, для использования лазернодоплеровской анемометрии для исследования фильтрационного потока в пористых средах требуется равенство показателей преломления стеклянных шариков и протекающей жидкости. Оптический метод исследования фильтрационных течений позволяет решить одну из главных проблем изучения гидродинамики потока в пористой среде, связанную с внесением возмущений в течение за счет присутствия измерительного датчика. Джонстону, Диббсу, Эдвардсу 3, которые измеряли с помощью ЛДА профиль скорости жидкости силиконовое масло в октаэдрической упаковке, и Вонку 4, который исследовал поле скоростей сильно турбулентных потоков в моделях пучков топливных стержней ядерных реакторов. Развитие этою метода лежит в работах Волкова и др. Аналогичная необходимость в большом количестве безопасных нысокопреломляющих жидкостей возникает и в технологии стекольного производства при обнаружении дефектов внутри стеклянной заготовки. Для дальнейшей обработки отлитой заготовки необходимо выяснить е пригодность, то есть отсутствие в ней различных трещин, вкраплений и свилей. Это достигается путем погружения заготовок в жидкость с равным показателем преломления 7. К иммерсионным жидкостям помимо требований доступности, стабильности, малой вязкости и инертности по отношению к исследуемому веществу предъявляется также ряд требований в рамках техники безопасности и экологии. К ним относятся безопасность их использования, малая токсичность, взрыво и пожароопасность. Анализ научнотехнической литературы показывает, что высокопреломляющих жидкостей, пригодных для использования в иммерсионном методе, известно очень мало, и в последнее время практически не совершенствовалась технология получения новых иммерсионных жидкостей. Наиболее полная информация о подобных жидкостях сосредоточена в трудах по кристаллооптике 8, 9, , .