Анализ особенностей распределения температур в конструкционных материалах теплообменных аппаратов

• Автор: Курочкин, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ СТРУКТУРНО РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Особенности строения и физических свойств полимеров

1.2. Текстильные материалы и изделия на основе

полимерных веществ.

1.2.1. Тепловая изоляция промышленных трубопроводов

1.2.2. Тепловая изоляция в строительстве

1.2.3. Фильтрующие элементы на основе полимерных нетканых материалов.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИ ПЕРЕНОСА И МЕХАНИЗМЫ РАССЕЯНИЯ ТЕПЛА В МАТЕРИАЛАХ

2.1. Модель подвижности носителей переноса.
2.2. Основы релаксационной модели переноса.
2.3. Модель переноса тепла в структурно
разупорядоченных средах
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА НА ОСНОВЕ МОДЕЛЕЙ ПОДВИЖНОСТИ И РЕЛАКСАЦИИ.
3.1. Анализ переноса тепла в материалах с разупорядоченной
структурой.
3.2. Анализ элекгронного теплопереноса в металлах и окислах
3.2.1. Сплавы цветных металлов.
3.2.2. Стали.
3.2.3. Окислы
3.3. Анализ теплопроводности в теплоизоляционных
и строительных материалах
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1. Влияние включений воздуха на перенос тепла в
пористых материалах
4.2. Методы определения тепловых свойств материалов, основанные на регулярном режиме первого рода.
4.3. Описание экспериментальной установки для исследования тепловых свойств материалов
4.4. Анализ полученных экспериментальных данных
по определению теплопроводности пористых материалов
4.5. Описание экспериментальной установки для исследования температурных полей на поверхности тепловой изоляции
4.6. Анализ результатов исследования температурных полей
на поверхности тепловой изоляции.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Эти вещества, с одной стороны, обладают прочностью, характерной для твердых тел, а с другой,- способны к значительным обратимым деформациям обычно проявляющимся у жидкостей. Растворы полимеров отличаются повышенной вязкостью и некоторыми термодинамическими аномалиями. При набухании в жидкостях полимеры образуют системы, являющиеся по комплексу своих свойств промежуточными между твердым телом и жидкостью [, ]. Важной отличительной особенностью полимерных веществ является их способность к проявлению высокой анизотропии физических свойств. Эта способность наиболее ярко выражена в возможности образования пленок и волокон, получившей большое техническое использование. Все эти основные отличительные особенности свойств полимерных веществ, обусловившие выделение их в самостоятельную область, объясняются особенностями молекулярного строения и надмолекулярных структур полимерных веществ. В результате многочисленных исследований, проведенных в последние годы, было установлено, что полимеры состоят из макромолекул. Макромолекула полимера образована многими химическими группами -звеньями, которые в зависимости от типа полимера могут иметь одинаковый химический состав с мономером или отличаться от него. Цепные молекулы полимера по своему химическому строению могут быть линейными, разветвленными или пространственными (сшитыми). Принципиальная разница в строении таких макромолекул понятна из рис. Особенности химического строения макромолекул находят отражение в ряде их свойств. Рис. Строение линейных разветвленных и сшитых макромолекул I - линейная; II - разветвленная; III - сшитая. В цепной макромолекуле полимера реализуются обычные химические связи между атомами вдоль цепи, которые значительно прочнее поперечных связей между макромолекулами, являющихся следствием межмолекулярного взаимодействия. Однако наличие этих связей оказывает существенное влияние на свойства полимера, как определенного ансамбля макромолекул. Сложность и многообразие структурных форм полимерных веществ создают широкие возможности варьирования свойств полимеров по сравнению с низкомолекулярными веществами [2]. С другой стороны, по своим химическим свойствам полимерные вещества не проявляют качественных отличий от низкомолекулярных соединений. Отсутствие химических особенностей у подавляющего большинства известных полимеров определяется тем, что в макромолекулах этих веществ отсутствует значительное взаимное влияние атомов и связей [8]. Таким образом, многообразие структурных (или конфигурационных) форм полимерной цепи, оказывающее основное влияние на свойства полимера, связано с внутренним вращением, т. Среднее время жизни поворотного изомера ~ с; за это время молекула успевает совершить от сотен до десятков тысяч колебаний. Необходимо иметь в виду, что реальная макромолекула не может обладать полностью свободным внутренним вращением, так как должна быть принята во внимание энергия взаимодействия отдельных атомных групп в макромолекуле, зависящая от их взаимных расположений. Эта энергия не остается неизменной при поворотной изомерии. Кроме того, должны быть учтены взаимодействия атомных групп соседних макромолекул. Следовательно, потенциальный барьер внутреннего вращения в реальном полимере определяется как симметрией отдельных макромолекул, так и характером взаимного расположения ближайших макромолекул, т. При рассмотрении особенностей физических свойств полимеров следует особо остановиться на релаксационных явлениях, играющих существенную роль не только при изучении свойств полимерных материалов, но и в процессах их переработки. Под релаксационными процессами понимаются процессы перехода из одного (равновесного) состояния в другое. Все эти процессы обязательно сопровождаются гистерезисными эффектами и зависимостью свойств системы от времени и скорости изменения внешнего воздействия. Явление гистерезиса в данном случае заключается в запаздывании реакции системы на изменение внешнего воздействия (т. Как показывает огромный экспериментальный материал, накопленный при изучении релаксационных процессов у полимеров, последние по своим релаксационным свойствам существенно отличаются от других веществ.