Аэродинамика и тепломассообмен в пристенных закрученных одно- и двухфазных струях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, доктор наук Шишкин Николай Енинархович

• Шишкин Николай Енинархович
• доктор наук
• 2016

Оглавление диссертации доктор наук Шишкин Николай Енинархович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕРМОГАЗОДИНАМИКА СМЕШЕНИЯ В ЗАКРУЧЕННОМ ГАЗОВОМ И ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ПОТОКАХ В ТРУБАХ

1.1. Струйное смешение в ограниченном закрученном потоке

1.2. Газовая завеса на адиабатической поверхности

1.3. Охлаждение жидкими пленками и газокапельными струями

Постановка задач

ГЛАВА 2. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ ГАЗОВЫМИ И ГАЗОКАПЕЛЬНЫМИ СТРУЯМИ

2.1. Рабочие участки и методика измерений параметров закрученной газовой завесы

2.2. Экспериментальная установка и система измерений характеристик тепловой газожидкостной завесы

ГЛАВА 3. ЗАКРУЧЕННАЯ ГАЗОВАЯ ЗАВЕСА

В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ КАНАЛЕ

3.1. Термогазодинамика смешения по сечениям канала

3.2. Температура и интенсивность турбулентности

в приосевой области

3.3. Сопоставление способов закрутки охлаждающего газа

3.4. Влияние угла закрутки и режима течения на эффективность тепловой завесы

3.5. Эффективность завесы при вдуве инородных газов

3.6. Влияние высоты щели и величины разделяющей кромки

на эффективность охлаждения в осесимметричном канале

ГЛАВА 4. ТЕПЛОМАССООБМЕН ПРИ ИСПАРЕНИИ КАПЕЛЬ

ЧИСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ И БИНАРНЫХ РАСТВОРОВ

4.1. Модели расчета испарения капель

4.2. Испарение с пористой поверхности

4.3. Экспериментальная установка и методика исследований испарения подвешенных капель чистых жидкостей и водных растворов

4.4. Изменение концентрации компонентов в водном растворе капли

4.5 Капли бинарного состава в воздушном потоке

4.6. Опытное изучение испарения капель воды при наличии

нанотрубок и ПАВ

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ КАНАЛА С ПОМОЩЬЮ ГАЗОКАПЕЛЬНЫХ СТРУЙ

5.1. Структура течения при смешении в газокапельной струе

5.2. Влияние концентрации жидких капель на эффективность охлаждения

5.3. Анализ эффективности газокапельной завесы. Расчет по температуре стенки

5.4. Десорбция углекислого газа из капель, диспергированных в пристенной воздушной струе, и с поверхности жидкой пленки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список условных обозначений

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Погрешности измерения основных параметров

Приложение 2. Акты об использовании результатов

диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аэродинамика и тепломассообмен в пристенных закрученных одно- и двухфазных струях»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы: эффективность развития энергомашиностроения, ядерной энергетики, ракетной и авиатехники, во многих других отраслях техники достигается повышением уровня температуры рабочих процессов в энергетических устройствах, а также организацией более совершенной аэродинамикой течений. Для защиты обтекаемых поверхностей от воздействия высокотемпературных или химически агрессивных газовых потоков в практике широко используются как газовые, так и газокапельные пристенные струи. Способы подачи охладителя могут быть самые различные, как через пористые участки, так и через щели в спутном, нормальном либо во встречном направлении относительно основного потока. При орошении жидкой пленкой охлаждающий газ получается за счет испарения жидкости с поверхности пленки. Возможно также абляционное охлаждение, когда газ-охладитель получается на поверхности при сублимации или химических реакциях самого материала стенки.

С помощью закрутки охлаждающей струи можно более активно управлять пограничным слоем, изменять аэродинамические характеристики проточной части. Закрутка периферийного потока широко используется в плазмотронах с вихревой стабилизацией дуги для тепловой защиты ограничивающей стенки; в вихревых горелках, форсунках и камерах сгорания для устойчивого горения. В многочисленных технологических устройствах вращение потока обеспечивает интенсивную перестройку к устойчивому движению вблизи начального сечения и ламинаризацию течения вниз по потоку. Перспективно использование закрученных потоков для охлаждения лопаток газовых турбин двигательных установок. Имеется ряд экспериментальных работ, в которых исследовалось смешение коаксиальных потоков. Однако полученные результаты не дают полной картины всех особенностей ограниченного течения, влияния закрутки периферийного потока на интенсивность струйного перемешивания.

Газокапельные струи широко используются в различных отраслях промышленности, например, при напылении, распыле капель топлива, в системах кондиционирования воздуха, защите рабочих поверхностей во многих энергетических устройствах. Использование для этих целей скрытой теплоты фазового перехода при испарении жидких капель позволяет значительно увеличить интенсивность теплообмена.

Большой класс задач возникает при испарении капель многокомпонентного состава в двухфазном потоке, осаждения их на обтекаемой поверхности. В зависимости от состава капель на поверхности возможно образование структурированных материалов микро - и наномасштабов, создание полимерных пленок. Горение капель сложного состава осуществляется при впрыске в двигателях внутреннего сгорания. Несмотря на широкое практическое использование, испарение капель многокомпонентного состава в газовом потоке исследовано слабо как экспериментально, так и теоретически.

Разработка надежных методов расчета тепломассопереноса при смешении основного потока с периферийным закрученным потоком представляет сложную термогазодинамическую задачу. Струйное взаимодействие зависит от степени закрутки и способа ввода вторичного потока в рабочий участок, от соотношения площадей подводящих каналов и толщины торцевой стенки, разделяющих два потока на входе, от режима течения, градиента плотности и других возмущающих факторов. Подвод капель во вторичный поток усложняет исследование и необходимость учета влияния таких факторов как распределение размера частиц по размерам, их концентрацию и состав эжектируемой жидкости. Турбулентный перенос в пристенном пограничном слое определяется характером взаимодействия коаксиальных потоков в зоне смешения.

Ряд технологических процессов в химической промышленности, в энергетике связаны с поглощением газов жидкими поглотителями (абсорбцией). Массообмен в абсорбционных процессах проходит через поверхность раздела фаз, в зависимости от способа создания этой поверхности аппараты разделяются на поверхностные (текущая пленка жидкости), распыливающие -

жидкость распыляется в виде капель. Межфазная поверхность для газокапельного потока может существенно превосходить поверхность раздела фаз в часто реализуемом в абсорберах пленочном режиме течения. Изучение десорбции углекислого газа в рамках настоящей работы, дополняет результаты исследования теплообмена в двухфазном газокапельном потоке.

Настоящая диссертация посвящена исследованию широкого спектра задач, которые по степени разработанности не удовлетворяют насущным требованиям фундаментальной науки и прикладным работам. Ранее была показана эффективность защиты с помощью гидродинамических способов охлаждения при обтекании плоских поверхностей, созданы методы расчета. Однако влиянию процессов струйного смешения в приосевой области на эффективность охлаждения стенки в этих условиях не уделялось должного внимания. В имеющихся публикациях показаны исследования лишь в узком диапазоне изменения основных параметров без необходимого обобщения для создания инженерных методов расчета аэродинамики течения в энергетических устройствах. Нами проработаны вопросы влияния на защиту поверхности в широком диапазоне параметров: неизотермичности потоков, интенсивности закрутки, геометрии входа, режима течения, концентрации жидкой фазы в пристенной струе. Изучены закономерности испарения капель бинарных смесей в струе воздуха.

Данные об эффективности систем охлаждения, полученные в настоящей работе в адиабатических условиях, являются необходимыми при определении локальных коэффициентов теплообмена на стенке рабочих установок.

Целью работы является экспериментальные исследования эффективности закрученных газовых завес, охлаждение поверхности газокапельными струями и жидкими пленками в осесимметричных каналах; изучить аэродинамику струйного смешения; сопоставить десорбцию СО2 из газокапельных потоков и с жидких пленок; исследовать испарение капель, находящихся в потоке воздуха, как чистых жидкостей, так и водных бинарных растворов.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

- создание аэродинамического стенда для исследования закрученных завес, изготовление рабочих участков для тепловых опытов, для измерения концентрации инородных газов на стенке; участков и зондов для изучения аэродинамики течения, тепловых и турбулентных характеристик в области струйного смешения. Выбор способа закрутки периферийного потока, который обеспечивал бы различную интенсивность вращения, равномерность на входе рабочего участка. Исследование влияния на эффективность охлаждения геометрических граничных условий, режима течения, неизотермичности потоков, интенсивности закрутки пристенной струи. Анализ и обобщение результатов измерений.

- создание установки по исследованию газокапельных завес; системы распыла в пристенной струе; выбор методики и системы измерения для изучения теплофизических свойств двухфазного слоя смешения, характеристик осаждаемой жидкой пленки, десорбции углекислого газа из капель и с жидкости на поверхности канала; анализ влияния параметра вдува, концентрации жидких капель, неизотермичности на охлаждение газокапельной завесой и жидкой пленкой.

- исследование закономерностей интенсивности испарения капель бинарных смесей в струе воздуха; организация системы измерений и методики обработки результатов опытов; изучение влияния активных добавок на процессы межфазового перехода.

Научная новизна:

1. Комплексно исследована эффективность закрученной газовой и газокапельной завесы при турбулентном и ламинарном режимах течения в зависимости от способа закрутки, разной плотности смешивающихся потоков, геометрии входа в цилиндрический канал.

2. Впервые было показано возникновение при наибольшей интенсивности закрутки периферийного потока вихревого прецессирующего цилиндра, отходящего от внутренней ограничивающей поверхности канала.

3. Вихревое движение, а также неизотермичность потоков вызывают ламинаризацию струйного смешения в канале; их влияние значительно ослабляется при ламинарных режимах течения.

4. Выявлена оптимальная концентрация капель 6 - 10 %, свыше которой газокапельное охлаждение не возрастает.

5. Впервые показано, что эффективность охлаждения в зависимости от концентрации капель и начальных условий при наличии пленки не превышает её значений при ламинарном течении.

6. Впервые опытным путем изучена десорбция углекислого газа из газокапельного потока и сопоставлена с десорбцией из жидкой пленки.

7. Выявлена температурная неравномерность на межфазовой поверхности, вследствие флуктуатационных центров вскипания во внешнем слое капель, сложная взаимосвязь вариации состава и температуры и скорости обтекающей струи на интенсивность испарения жидких капель.

8. Впервые емкостным методом проведено исследование концентрации компонентов в капле бинарных растворов, находящихся в потоке воздуха, получены новые закономерности по динамике снижения концентраций.

9. Получено обобщение по интенсивности испарения капель чистых жидкостей в зависимости от параметров воздушной струи, с примесью углеродных нанотрубок, при добавлении поверхностно-активного вещества.

Теоретическая и практическая ценность работы заключается:

- в новых экспериментальных данных о структуре течения, полученных в широком диапазоне изменения основных факторов, определяющих смешение незакрученного основного потока с закрученной периферийной струей, которые можно использовать для углубления и развития теории вихревых течений.

- полученные результаты исследования вихревых движений необходимы для проектирования циклонных аппаратов, плазмотронов, вихревых горелок, эжекторов, камер сгорания ряда энергетических установок и авиационных двигателей, где закрутка используется для стабилизации факела и улучшения условий перемешивания топлива с воздухом. Полученные закономерности могут быть использованы при конструировании химико-технологических установок, аппаратов новой техники.

- в новых опытных исследованиях газокапельных завес, характеристик течения жидкой пленки, образующейся при осаждении капель на стенке в создании, в зависимости от состава жидкости, структурированных материалов микро - и наномасштабов, полимерных пленок.

- в первых результатах сопоставления десорбции СО2 с поверхности подаваемой жидкой пленки на стенке и образующейся при осаждении капель.

- в новых данных об испарении капель бинарных смесей, выбора обобщающих критериев для расчета интенсивности тепло- массообмена.

Методы исследования включали в себя измерения аэродинамических параметров, тепловые характеристики, как на оси, так и в сечениях цилиндрического канала, варьировались начальные условия. Изучалось распределение концентрации газа на стенке при смешении инородных потоков. Определялись десорбция СО2 из жидкой пленки, возникающей при осаждении жидких капель на поверхности канала. Объектом изучения были капли как чистых жидкостей, так и водных растворов. В опытах измерялись размеры капель и температура на межфазовой поверхности. В результате определялась интенсивность испарения в зависимости от скорости и температуры обдуваемой струи воздуха, от состава смеси испаряющейся жидкости.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования эффективности тепловой завесы и концентрации вдуваемого газа на стенке трубы в зависимости от её интенсивности закрутки при ламинарном и турбулентном режимах течения.

2. Подобие профилей температуры, циркуляции, кинетической энергии и угла закрутки в струйном пограничном слое.

3. Опытные данные о температуре, скорости и турбулентных характеристиках в приосевой области в зависимости от угла закрутки, параметра вдува и толщины разделяющей кромки. Обобщение и методику расчета температуры и концентрации газа на оси канала.

4. Результаты комплексных исследований диаметра, температуры поверхности, концентрации бинарных компонентов капель, находящихся в воздушной струе. Методику обобщения тепломассообмена с каплями чистых вещества, водяных капель, содержащих углеродные нанотрубки, или с добавками ПАВ.

5. Экспериментальные данные об эффективности охлаждения газокапельными потоками или жидкими пленками. Результаты исследований десорбции углекислого газа из капель в пристенной струе и с поверхности жидкой пленки.

Достоверность основных положений и выводов обеспечена использованием апробированных методов и оценкой погрешностей измерения, многократными экспериментами при идентичных условиях, сравнением с опытами других авторов, сопоставлением с результатами, полученных численными методами, а также широкой их апробацией.

Апробация работы в виде докладов и обсуждений основных положений и результатов исследований проходила на следующих 45 семинарах и конференциях: на II и III Всесоюзных научно-технических конференциях «Исследование вихревого эффекта и его применение в технике» (Куйбышев, 1975 г., 1979г.); на VI международной конференции по тепло- и массообмену (Канада, Торонто, 1978г.); на семинаре «Теоретические основы и оптимизация процессов тепловой защиты вдувом поверхностей деталей высокотемпературных устройств» (Киев, 1982г.); на XXIII, XXIV, XXVI Сибирских тепло-физических семинарах (Новосибирск, 1983г., 1984г., 2002г.); на VII Всесоюз-

ной конференции по Тепломассообмену (Минск, 1984); на республиканской конференции «Совершенствование теории и техники тепловой защиты энергетических устройств» (Киев, 1987г.); на VIII Всесоюзной конференции «Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах» ( Ленинград, 1990г.); на

XV Научно-технической сессии по проблемам газовых турбин ( Рыбинск, АО «РКБМ», 1993г.); на I, II, IV, V, VI Российских Национальных конференциях по теплообмену ( Москва, 1994г., 1998г., 2006г., 2010г., 2014г.); на 2-nd International Symposium on Two-Phase Model. Exp. (Italy, Pisa, 1999г.); на 3sd, 4th, 6th, 8th International Conference on Multiphase Flow (France, Lyon, 1998г., USA, New Orleans, 2001г., China, Xi'an, 2009г., Korea, Jeju, 2013г.); на XII, XIV, XV,

XVI International Conference Methods of Aerophysical Research (ICMAR) (Новосибирск, 2004г., 2008г., 2010г., 2014г.); на XI, XII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (С-Петербург, 2005г., Москва, 2008г.); на Baltic Heat Transfer Conference ( St. Petersburg, 2007г.); на 6ом, 14ом Минских международных форумах по тепло-массообмену (Минск, 2008г., 2012г.); на Международных конференциях «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики.» (Украина, АР Крым, Алушта, 2009г., 2010г., 2011г., 2013г., 2015г.); на Всероссийской конференции «Современные проблемы термодинамики и теплофизики» (Новосибирск. 2009г.); на 1 Российской конференции «Процессы самоорганизации в высыхающих каплях многокомпонентных жидкостей: эксперименты, теории, приложения» (Астрахань, 2010г.); на Международных научно-технических конференциях «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ» (Санкт-Петербург, 2010г., 2012г., 2015г.); 24th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems (Portugal, Estoril, 2011); The 7th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows (China, Tianjin, 2011); на IV международной конференции «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках» (Москва, 2011г.); Spring World Congress on Engineering and Technology (SCET2012) (China, Xi'an, 2012); the 4th Global Con-

ference on Materials Science and Engineering (CMSE 2015) (Chine, Macau,2015); на Всероссийской науч.-техн. конф. «Авиадвигатели XXI века» Москва, 2015).

Личный вклад автора заключается в постановке задач всего комплекса выполненных исследований, в разработке и проектировании экспериментальных установок, в выборе методов экспериментальных исследований, в проведении экспериментов, в анализе и обобщении полученных опытных данных, в подготовке научных статей. Постановка задач исследований осуществлена как лично, так и совместно с акад. Э.П. Волчковым, с д.т.н., проф. В.И. Тереховым. На разных этапах частично в проведении экспериментов, обработки результатов измерений участвовали к.т.н. Е.И. Синайко, д.т.н. Н.А. Дворников, д.т.н. В.П. Лебедев, С.А. Шеловских, О.А. Борисова, к.т.н. К.А. Шаров, Я.И. Смульский, д.т.н. А.Д. Назаров, д.ф.-м.н. М.П. Анисимов. Всем им и своим коллегам отдела Термогазодинамики автор выражает глубокую благодарность за содействие и внимание к задачам настоящей работы.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликована монография (в соавторстве) и 23 статей в изданиях, рекомендованных ВАКом, 12 работ - в других периодических изданиях, а также в 45 трудах конференций и семинаров, приведенных выше.

Работа выполнена при финансовой поддержке: Программ РАН -ОЭММПУ 4,5; 2.10.2; грантов РФФИ - 06-02-19122-а, 98-02-17898-а, 01-02-16994-а, 05-02-16281-а, 06-08-39002-ГФЕН-а, 11-08-00112-а, 14-08-90405, 15-58-53030-ГФЕН-а; гранта РНФ 14-19-00402-0НГ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка основных обозначений, списка литературы из 266 наименований, приложений. Основной текст диссертации содержит 257 страниц, включая 151 рисунков и 3 таблицы.

В первой главе представлен обзор известной литературы по рассматриваемым проблемам и обоснована постановка задач. В её первой части проведен анализ работ, в которых изучалась аэродинамика течения и

тепломассообмен в коаксиальных потоках при локальной закрутке периферийного потока. Рассмотрены работы по эффективности закрученной и незакрученной газовой завесы в цилиндрическом канале. Выделены основные факторы, влияющие на процессы струйного смешения: геометрия рассматриваемой области, режим турбулентного или ламинарного течения, параметры течения, неизотермичность коаксиальных струй, интенсивность закрутки периферийного потока.

Процессы тепло- и массообмена между частицами и газовым потоком, с ограничивающей поверхностью определяются большим числом факторов. Среди них основными являются концентрация частиц, является ли их состав многокомпонентным, аэродинамическая структура течения, а также процессы коагуляции и осаждения частиц на стенку с образованием на ней нестационарных волнообразных пленок. Представляет интерес комплексного изучения по влиянию этих факторов на двухфазную завесу.

Во второй главе описан экспериментальный стенд, рабочие участки, методика измерений.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований процесса смешения пристенных закрученных струй с незакрученным спутным потоком. Изучается распределение температуры и концентрации газов, смешивающихся коаксиальных потоков, на оси и в пристенной области при влиянии таких факторов как неизотермичность, параметр вдува, режим течения, степень закрутки периферийной струи, соотношение плотностей обоих потоков, влияние толщины кромки, разделяющей в начальном сечении соосные струи. Показаны аэродинамические характеристики по сечениям канала при разных параметрах входа.

В четвертой главе рассматривается интенсивность испарения, температура поверхности, изменение состава в бинарной смеси капли с течением времени. Знание этих процессов является необходимым при конструировании различных технологических процессов, при распылении топлива в двигателях

внутреннего сгорания, системах испарительного охлаждения и реагирующих спреях сложного состава. Настоящая глава, посвященная испарению отдельной капли, является частью общей задачи по изучению тепломассопереноса в газокапельных потоках, предпринятой в следующем разделе.

В пятой главе рассматривается влияния жидких капель в пристенных струях на эффективность охлаждения, осаждение на поверхности канала. Большое внимание уделено воздействию параметра вдува, неизотермичности потоков, начальной концентрации жидкой фазы. Представлены результаты исследования десорбции углекислого газа из распыленных капель, с поверхности жидкой пленки.

В приложениях указаны погрешности основных параметров, которые измерялись в опытах. Приведены документы, подтверждающие практическое использование полученных в работе результатов.

ГЛАВА 1. ТЕРМОГАЗОДИНАМИКА СМЕШЕНИЯ В ЗАКРУЧЕННОМ ГАЗОВОМ И ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ПОТОКАХ В ТРУБАХ

Аэродинамика и тепло-массообмен при смешении в закрученном и незакрученном потоке имеет как общие закономерности, так и свои особенности, вызванные неоднозначностью способов организации вращающихся течений, интенсивности закрутки, геометрии рабочих участков [8, 42, 43, 53, 58, 60, 74, 85, 98, 113, 137, 141, 165, 169, 180,199].

В настоящем обзоре представлены работы, в которых изучалась структура течения и тепломассообмен в коаксиальных струях при наличии локальной закрутки периферийного потока. Поскольку центральный поток, вследствие смыкания струйных пограничных слоев, становится полностью закрученным через несколько калибров [53, 136, 138], принимались во внимание также результаты работ, посвященные полностью вращающемуся течению в осесимметричном канале [26, 40, 54, 97, 101, 111, 124, 158, 161, 184, 185, 212, 228, 239].

В разделе 1.1 рассмотрена эволюция осредненных параметров и турбулентных характеристик течения по длине канала и в поперечных сечениях. В разделе 1.2 проанализированы данные об изменении температуры или концентрации вдуваемого газа вблизи стенки трубы, характеризующие эффективность газовой завесы.

Теоретический и экспериментальный материал по двухфазному охлаждению, использованию газокапельных струй в различных отраслях промышленности рассматривается в разделе 1.3.

1.1. Струйное смешение в ограниченном закрученном потоке

Взаимодействие двух потоков, их развитие определяется входными динамическими параметрами, геометрией рабочего участка. К числу основных факторов, от которых зависит процесс смешения в канале, относят режим течения, параметр вдува или спутности т, отношение плотности газов р8/р0,

степень закрутки, толщину кромки тангенциальной щели, разделяющей два потока на входе 1 параметр стесненности, выраженный в виде ^ / Бк или 8 / Бк.

Схема смешения коаксиальных потоков в трубах может быть представлена следующим образом на Рисунке 1.1, где цифрами I и II обозначены потенциальные (невозмущенные) области основного и вторичного потоков, III - зона струйного перемешивания, IV - пристенный пограничный слой. С исчезновением областей потенциального течения устанавливается стабилизированное движение газа в трубе. Помимо тонкой кромки, разделяющей оба потока, возможен вариант и наличия торцевой стенки, что приближает к условиям течения в вихревой камере. Областью V - обозначена торцевая стенка, VI - образование застойной вихревой зоны вблизи поверхности при незакрученном течении.

Рисунок 1.1 - Схема распространения пристенной закрученной струи в спутном потоке.

В настоящее время имеется ограниченное количество экспериментальных работ, посвященных исследованию газодинамики течения и конвективного тепломассопереноса в условиях закрутки периферийного потока. Наиболее значимые работы представлены в Таблице 1.

Опубликованные работы можно классифицировать, исходя из условий проведения экспериментов по мере уменьшения параметра от которого

Таблица 1 - Экспериментальные работы по структуре течения при закрутке периферийного газового потока

Источник do Дк t 3 LDk m= fb-Wo Ps Po Wo : M С Re0 10"4

Волчков ЭЛ. Сиотарь С.Ю.. Терехов В.И. [52] 0.898 0.05 7.32 0.2; 0.5; 0.9 0.9": 1 69 -119 1 7,2 -29,7

Волчков ЭЛ. Сиотарь С.Ю.. Терехов В.И. [53] 0.893 6.55 1 пристенная струя

Сух о вич Е.П. [138] 0.875 0.053 1T,71 0.85 — 3.3 1,5; 2.5 5.3; 13,6 0,6; 12

Колесников Ю.Б.. Сухо вич Е.П. [74] 0.878 61 2 22 1 9.3

Ста о вич Е.П. [137] 0.852 1 40,7 2.84 1; 2.9 18.4: 53 1.37; 2.87

Ста о вич Е.П. [136] 0.741: 0.852 0.4: 1 25.9 0.06; 1.2

Хоттель X.. Пирсон Р. [169] 0.345 t d0 = 0.95 1,6-2,6 1.55; 2Д2 0,77; 1.46

ПеньковВ.И.. Садовой В.В. [113] 0.024 - 0.4 27 0.14-1.74 1,74

ЛянэР.. Иванов Ю. [98] 0.09 - 0.32 8^5 0:04- 1.14 1; 1.12 8.5 -60,6 3,7 - 1"

Beer J.M.. Chi gier N.A.. Davies I.W.3 Bassindale K. [188] 0:036 14.3 1; 1.8: 7,3 45 0.99

Щелоков А.И. [180] 4 1 45 -57

существенно зависит протяженность и развитие условно выделенных областей в канале. По этому параметру в качестве асимптотических границ подлежат рассмотрению многочисленные данные, полученные при обтекании пластины -do/Dk ~ 1 (s/Dk ~ 0), а также измерения в осесимметричных спутных струях (истечение струи в затопленное пространство), где условно do / Dk ~ 0.

Закрутка периферийного потока в большинстве случаев осуществлялась путем тангенциального подвода воздуха во внутрь кольцевой щели через четное количество отверстий. Степень закрутки регулировалась как количеством периферийных отверстий - [53, 74, 97, 98, 136 - 138, 188], так и подмешиванием с аксиальным потоком в канале коаксиальной щели [52]. На входе рабочего участка [113, 180] устанавливался плосколопаточный завихритель. Следует отметить, что параметры закрученного потока непосредственно на выходе из щели, в цитируемых работах не изучались.

Степень закрутки периферийного потока в начальном сечении характеризовалась следующим образом:

а) углом наклона лопаток (ребер) закручивающих устройств [113],

б) интегральным параметром закрутки [53], широко используемым при анализах полностью вращающихся течений в каналах [161, 165, 185] и определяемым по формулам

^ MS U

Ф= -5--(1.1)

Кх*'Кк

где, Ms - осевая составляющая потока момента количества движения

rk

Ms=l7t\p-Vx-V(p-r4r (1.3)

о

Kx - осевая составляющая полного потока количества движения

Rk

Kx=2n\{p + p-Vl)-rdr (1.4)

- осевая составляющая потока количества движения

Як

Кх^= 2тг \p-Vl-rdr (1.5)

о

Авторы [98], при обсуждении результатов работы использовали величину, обратную параметру закрутки Ф*.

При изучении потоков с полной закруткой в длинных трубах наиболее успешно применяется интегральный параметр Ф*. В начальном же участке трубы, при анализе потоков с частичной закруткой удобно использовать угол закрутки потока вблизи стенки. Между обеими характеристиками интенсивности закрутки течения устанавливалась определенная зависимость, описанная, например, в [161, 185]. Однако эта связь неоднозначна, вследствие различных способов организации вращающихся течений, когда распределения угла закрутки по сечениям канала имеют различный вид.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Шишкин Николай Енинархович, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамович, Г.Н. Теория турбулентных струй / Г.Н. Абрамович. -М.: Физматгиз, 1960. - 715 с.

2. Абрамов, Ю.И. Течение тонких пленок вязкой жидкости в спутных газовых струях / Ю.И. Абрамов // ИФЖ. - 1981. - Т. 40, № 4. - С. 622 - 630.

3. Аггарвол, С.К. Сравнение различных методов расчета испарения капель / С.К. Аггарвол, А.И. Тонг, В.А. Сириньяно // Аэрокосмическая техника. - 1985. - Т. 3, №7. - С. 12 - 24.

4. Алексеевский, Е.В. Количественный анализ / Е.В. Алексеевский, Р.К. Гольц, А.П. Мусакин. - Л.: Госхимиздат, 1955. - 632 с.

5. Алексеенко, С.В. Течение пленки криогенной жидкости по вертикальной поверхности. / С.В. Алексеенко [и др.] // Теплофизика и аэромеханика. - 1997. - Т. 4, №3. - С. 307 - 317.

6. Алексеенко, С.В. Волновое течение пленок жидкости / С.В. Алексеенко, В.Е. Накоряков, Б.Г. Покусаев. - Новосибирск: Наука. Сиб. издат. фирма, - 1992. - 256 с.

7. Алексеенко, С. В. Исследование прецессии вихревого ядра в камерах сгорания / С.В. Алексеенко [и др.] // Теплофизика и аэромеханика. -2013. - Т. 20, № 6. - С. 695 - 703.

8. Алексеенко, С.В. Закрученные потоки в технических приложениях (обзор) / С.В. Алексеенко, В.Л. Окулов // Теплофизика и аэромеханика. - 1996. -Т. 3, № 2. - С. 101 - 138.

9. Алимов, Р.З. О некоторых особенностях испарительного охлаждения закрученным потоком / Р.З. Алимов // Теплофизика высоких температур. - 1966. - Т. 4, № 2. - С. 238 - 241.

10. Алимпиев, А.И. Энергетические спектры пульсации скорости в турбулентном пограничном слое на проницаемой пластине / А.И. Алимпиев, В.Н. Мамонов, Б.П. Миронов // Журн. ПМТФ. - 1973. - № 3. - С. 115 - 119.

11. Анисимов, М.П. Нуклеация: теория и эксперименты / М.П. Анисимов // Успехи химии. - 2003. - 72 (7). - С. 665 - 705.

12. Анисимов, М.П. Экспериментальное исследование скорости заро-дышеобразования на поверхности испаряющихся капель воды / М.П. Анисимов [и д.р.] // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сб. науч. тр. - Киев: «НПВК Триакон». - 2015. - Вып. 1(16). - С. 110 - 114.

13. Анисимов, М.П. Современные исследования нуклеации: эксперимент и полуэмпирические подходы. / М.П. Анисимов, Е.Г. Фоминых // Химическая физика. - 2010. - Т. 1, № 1. - С. 75 - 85.

14. Апашев, М.Д. Испарение единичных свободных мелких капель различных жидкостей при малых значениях критерия Рейнольдса обтекания капель потоком. / М.Д. Апашев, Р.В. Малов // Изв. АН СССР, от. техн. наук, Энергетика и автоматика. - 1960. - № 2. - С. 185 - 191.

15. Ахметов, Д.Г. Особенности прецессии вихревого ядра в цилиндрической камере / Д.Г. Ахметов, В.В. Никулин // ДАН. - 2010. - Т. 431, № 6. - С. 755 - 757.

16. Багрянцев, В.И. Нарушение разделения мелких частиц в вихревой камере / В.И. Багрянцев, В.И. Кислых // Изв. СО АН СССР. - 1980. - № 3. Сер. техн. наук. Вып. 1. - С. 23 - 29.

17. Балдинов. Г.Р. Газовихревая стабилизация струи в приосевой области плазменного реактора / Г.Р. Балдинов [и др.] // ИФЖ. - 1993. - Том 64, № 2. - С. 131 - 140.

18. Барышев, Ю.В. Закон трения в области газовой завесы за проницаемым участком / Ю.В. Барышев, А.И. Леонтьев, Н.К. Пейкер // Изв. АН СССР. Сер. Механика жидкости и газа. - 1979. - № 2. - С. 159 - 162.

19. Бекмуратов, Т.Ф. Об эффективности газовой завесы в круглой трубе с адиабатической стенкой. / Т.Ф. Бекмуратов // ИФЖ. - 1968. - Т. 14, № 6. - С. 1096 - 1100.

20. Берлинер, М.А. Измерения влажности / Изд. второе, переработанное / М.А. Берлинер. - М.: Энергия, 1973. - 399 с.

21. Беспалов, Д.П. Психометрические таблицы / Д.П. Беспалов, В.Н. Козлов, Л.Т. Матвеев. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 120 с.

22. Борзилов, В.А. Влияние ПАВ на рост и испарение капли / В.А. Борзилов, Н.В. Клепикова, В.М. Меркулович // Метеорология и гидрол. 1979. -№ 5. - С. 41 - 48.

23. Бормусов, А.А. Измерение характеристик высокотурбулентных потоков / А.А. Бормусов [и др.] // Пристенные турбулентные течения: Сб. науч.тр. - Новосибирск, 1984. - С. 12 - 18.

24. Бояршинов, Б.Ф. Конвективный теплообмен при испарении жидкости в газовый поток / Б.Ф. Бояршинов, Э.П. Волчков, В.И. Терехов // Изв. СО АН СССР. -1985. - Вып. 3, № 16. - С. 13 - 22.

25. Брэдшоу, П. Введение в турбулентность и её измерение / П. Брэдшоу. - М.: Мир, 1974. - 280 с.

26. Будунов, Н.Ф. Закрученное течение в круглой трубе переменного сечения при наличии отрыва / Н.Ф. Будунов, В.М. Шахин // Изв. СО АН СССР. - 1971. - № 13. - Сер. техн. наук. - Вып. 3. - С. 6 - 13.

27. Вараксин, А.Ю. Турбулентные течения газа с твердыми частицами / А.Ю. Вараксин. - М.: Физматлит, 2003. - 192 с.

28. Вараксин, А.Ю. Гидрогазодинамика и теплофизика двухфазных потоков: проблемы и достижения (Обзор) / А.Ю. Вараксин // Теплофизика высоких температур. - 2013. - Т. 51, № 3. - С. 421 - 455.

29. Вараксин, А.Ю. Анализ механизмов осаждения твердых частиц на стенки каналов / А.Ю. Вараксин, М.В. Протасов, В.П. Яценко // Теплофизика высоких температур. - 2013. - Т. 51, № 5. - С. 738 - 746.

30. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. - М.: Наука, 1972. - 720 с.

31. Васечкин, В.Н. Интенсификация внешней турбулентностью тепломассопереноса в турбулентном пограничном слое при резком изменении граничных условий на стенке / В.Н. Васечкин, Н.И. Ярыгина // Турбулентный перенос со вдувом на поверхности: Сб. науч. тр. - Новосибирск, 1980.- С. 22-39.

32. Васильев, А.А. К расчету двухфазной тепловой завесы на адиабатной стенке / А.А. Васильев, В.М. Репухов // Пром. Теплотехника. -1981. - Т. 3, № 6. - С. 12 - 19.

33. Васильев, А.А. Расчет двухфазной тепловой завесы на адиабатной стенке при существенно переменных теплофизических свойствах / А.А. Васильев, П.Г. Котко, В.М. Репухов //Пром. Теплотехника.-1982. - Т. 4, № 5.- С. 8-13.

34. Васильев, А.А. Влияние теплофизических свойств вдуваемого двухфазного охладителя на эффективность тепловой завесы на адиабатной стенке / А.А. Васильев, В.М. Репухов // Пром. Теплотехника. - 1983. - Т. 5, № 5. - С. 21 - 28.

35. Васильев, А.А. Эффективность неравновестной двухфазной тепловой завесы на адиабатной стенке / А.А. Васильев // Пром. Теплотехника. -1984. - Т. 6, № 3. - С. 17 - 23.

36. Васильев, А.А. Влияние параметров вдуваемого потока на эффективность неравновесной двухфазной тепловой завесы на адиабатной стенке // Процессы переноса теплоты и вещества / А.А. Васильев. - Киев: Наук. думка, 1985. - С. 84 - 92.

37. Васильев, А.А. Тепломассоперенос в пограничном слое на проницаемой поверхности при вдуве испаряющейся парожидкостной смеси / А.А. Васильев // Пром. Теплотехника. - 1985. - Т. 7, № 3. - С. 12 - 17.

38. Васильев, А.А. Эффективность газопарожидкостной завесы за тангенциональной щелью / А.А. Васильев // Пром. Теплотехника. - 1988. -Т. 10, № 4. - С. 35 - 38.

39. Васильев, И.И. Взаимодействие капель жидкости с нагретой поверхностью / И.И. Васильев, В.В. Гугучкин, Б.И. Нигматулин // Теплофизика высоких температур. - 1993. - Т. 31, № 5. - С. 801 - 807.

40. Веске, Д.Р. Экспериментальное исследование турбулентного закрученного течения в цилиндрической трубе / Д.Р. Веске, Г.Е. Стуров // Изв. Сер. техн. наук. - 1972. - № 13, вып. 3. - С. 3 - 7.

41. Волков, Р.С. Влияние начальных параметров распыленной воды на характеристики ее движения через встречный поток высокотемпературных газов / Р.С. Волков, Г.В. Кузнецов, П.А. Стрижак // Журнал Технической Физики. - 2014. - Т. 84, вып. 7. - С. 15 - 23.

42. Волчков, Э.П. Пристенные газовые завесы / Э.П. Волчков. -Новосибирск: Наука, - 1983. - 240 с.

43. Волчков, Э.П. Тепломассобмен в пристенных течениях / Э.П. Волчков, В.П. Лебедев. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 244 с.

44. Волчков, Э.П. Аэродинамика закрученной пристенной струи в спутном потоке / Э.П. Волчков, Н.А. Дворников, В.И. Терехов // Журн. ПМТФ. - 1987. - № 6. - С. 67 - 74.

45. Волчков, Э.П. Эффективность газовой завесы в соплах Лаваля на нерасчетных режимах течения / Э.П. Волчков, В.К. Козьменко, В.П. Лебедев // Журн. ПМТФ. - 1980. - № 4. - С. 25 - 31.

46. Волчков, Э.П. Экспериментальное исследование газовой завесы в трубе / Э.П. Волчков, В.П. Лебедев, Н.Е. Шишкин // Изв. СО АН СССР. -

1983. - № 3. Сер. техн. наук. Вып.1. - С. 25 - 31.

47. Волчков, Э.П. Эффективность газовой завесы при взаимодействии пристенной струи со встречным потоком / Э.П. Волчков, В.П. Лебедев, Н.Е. Шишкин // Тепломассобмен - VII : Мат. VII Всесоюз. конф., Минск, май

1984. - 1984. - Т. 1, ч. 2. - С. 44 - 48.

48. Волчков, Э.П. Экспериментальное исследование влияния концентрации мелкодисперсных капель жидкости на эффективность газовой завесы / Э.П. Волчков, В.П. Лебедев, В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Сиб. физ.-техн. журн. - 1992. - Вып. 1. - С. 28 - 32.

49. Волчков, Э.П. Эффективность газовой завесы в турбулентном слое / Э.П. Волчков, В.Я. Левченко // Журн. ПМТФ. - 1965. - № 5. - С. 142 - 146.

50. Волчков, Э.П. О подобии процессов тепло- и массопереноса в пограничном слое с инородным вдувом / Э.П. Волчков, В.В. Лукашов, В.В.

Терехов // Тр. XII Школы-семинара под рук. акад. А. И. Леонтьева. Изд-во МЭИ. - 1999. - С. 348 - 353.

51. Волчков, Э.П. Измерение концентрации газа на стенке при локальном вдуве в начальном участке трубы аргона и гелия / Э.П. Волчков, Е.И. Синайко // Журн. ПМТФ. - 1970. - № 6. - С. 131 - 135.

52. Волчков, Э.П. Массообмен на выгорающей поверхности в условиях закрученной газовой завесы / Э.П. Волчков, С.Ю. Спотарь, В.И. Терехов // Структура пристенного пограничного слоя (вынужденное течения, тепловая конвекция): Сб. науч. тр. - Новосибирск, 1978. - С. 64 - 80.

53. Волчков, Э.П. Закрученная пристенная струя в цилиндрическом канале / Э.П. Волчков, С.Ю. Спотарь, В.И. Терехов. - Новосибирск, 1982. - 42 с.

- (Препринт / Институт теплофизики СО АН СССР; № 84 - 82).

54. Вольф. Измерение затухания вращательного движения в трубе / Вольф, Лейвен, Фиджер // РТ и К. - 1969. - Т.7, № 5. - С. 214 - 216.

55. Вулис, Л.А. Распространение турбулентной газовой струи в спутном потоке / Л.А. Вулис, В.Е. Карелин, Б.П. Устименко // Изв. АН СССР. -Сер. МЖГ. - 1966. - № 3. - С. 120 - 128.

56. Ганич. О механизме осаждения капель в дисперсном двухфазном потоке / Ганич, Розеноу // Тр. Амер. О-ва инж. - мех. Теплопередача. - 1979. - Т. 101, № 2. - С. 118 - 125.

57. Глазков, В.В. Течение при струйном охлаждении пластины / В.В. Глазков, М.Д. Гусева, Б.А. Жестков // Изв. АН СССР. - Сер. МЖГ. - 1979. - № 4.

- С. 56 - 61.

58. Гольдштик, М.А. Вихревые потоки / М.А. Гольдштик. -Новосибирск: Наука, 1981. - 366 с.

59. Горлин, С.М. Аэромеханические измерения. Методы и приборы / С.М. Горлин, И.И. Слезингер. - М.: Наука, 1964. - 720 с.

60. Гупта, А. / Закрученные потоки / А. Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред. -М.: Мир, 1987. - 590 с.

61. Дворников, Н.А. Закрученная газовая завеса в цилиндрическом канале / Н.А. Дворников, В.П. Лебедев, Н.Е. Шишкин // Структура пристенного пограничного слоя (вынужденное течение, тепловая конвекция): Сб. науч. тр. -Новосибирск, 1978. - С. 81 - 100.

62. Дерягин, Б.В. О влиянии монослоев на испарение капель / Б.В. Де-рягин, С.П. Баканов, Ю.С. Кургин // ДАН. - 1960.- Т. 135, № 6. - С. 1417-1420.

63. Дерягин, Б.В. Нестационарное испарение капли, покрытой адсорбционным слоем / Б.В. Дерягин, Ю.С. Кургин // ДАН. - 1964. - Т. 155, № 3. - с. 644 - 646.

64. Добринский, Э.К. Исследование стабилизации плазменной струи газовым вихрем / Э.К. Добринский, Б.А. Урюков, А.Э. Фридберг // Изв. СО АН СССР. - 1979. - № 8, сер. техн. наук. Вып. 2. - С. 42 - 49.

65. Жуков, М.Ф. Прикладная динамика термической плазмы / М.Ф. Жуков, А.С. Коротеев, Б.А. Урюков. - Новосибирск: Наука, 1975. - 300 с.

66. Жуков, М.Ф. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны) / М.Ф. Жуков, В.Я. Смоляков, Б.А. Урюков. - М.: Наука, 1973. - 230 с.

67. Жуков, М.Ф. Равновесная кристаллизация расплавленных частиц на поверхности при плазменном напылении / М.Ф. Жуков, О.П. Солоненко, А.И. Федорченко // ДАН. - 1990. - Т. 314. № 2. - С. 369.

68. Зайдель, А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений / А.Н. Зайдель. - Ленинград: Наука, 1968. - 96 с.

69. Засыпкин, И.М. Газодинамика и теплообмен в канале с электрической дугой: Дисс. ... канд. техн. наук: 01.04.14 / СО АН СССР. Ин-т теплофизики. - Новосибирск, 1980. - 216 с.

70. Кей, Дж. Таблицы физических и химических постоянных / Дж. Кей, Т. Лэби. - М.: Физматгиз. - 1962. - 248 с.

71. Кириллин, В.А. Техническая термодинамика / В.А. Кириллин, В.В. Сычев, А.Е. Шейндлин. - М.: Наука, 1979. - 512 с.

72. Кирильцев, В.Т. О термоанемометрических измерениях в высокотурбулентных пограничных слоях / В.Т. Кирильцев, В.П. Мотулевич, Э.Д. Сергиевский // Промышленная теплотехника. - 1982. - Т. 4, № 5. - С. 96 - 101.

73. Справочник по равновесию между жидкостью и паром / Под ред. В.В. Кафарова [и др.]. - М.: ГосНТИХЛ. 1957. - 500 с.

74. Колесников, Ю.Б. Экспериментальное исследование турбулентных характеристик в осесимметричном закрученном течении / Ю.Б. Колесников, Е.П. Сухович // Изв. АН ЛатвССР. - 1983. - № 4. - Сер.физ.техн. наук. - С. 72-77.

75. Конобеев, Б.И. Изучение пленочной абсорбции при высоких скоростях газа / Б.И. Конобеев, В.А. Малюсов, Н.М. Жаворонков // Хим. пром-сть. - 1961. - № 7. - С. 31 - 37.

76. Кортиков, Н.Н. Моделирование многофакторного воздействия параметров газового потока на теплообмен и потери в проточных частях высокотемпературных газовых турбин: дис. ... д-ра техн. наук: 05.04.12 / Кортиков Николай Николаевич. - СПб., 1997. - 231 с.

77. Крошилин, А.Е. Осаждение частиц на стенку канала в градиентном турбулентном / А.Е. Крошилин, В.Н. Кухаренко, Б.И. Нигматулин // Изв. АН СССР, МЖГ. - 1985. - № 4. - С. 57.

78. Кталхерман, М.Г. Эффективность газовой завесы в трубе при вдуве через щель перпендикулярно потоку воздуха / М.Г. Кталхерман, Е.П. Соловова // Газодинамика горения в сверхзвуковом потоке: сб. науч. тр. Новосибирск, -1985. - С. 90-101.

79. Кузнецов, Г.В. Оценка численных значений констант испарения капель воды, движущихся в потоке высоко-температурных газов / Г.В. Кузнецов, П.А. Куйбин, П.А. Стрижак // Теплофизика высоких температур. -2015. - Т. 53, № 2. - С. 264 - 269.

80. Кузнецов, Г.В. Испарение одиночных капель и потока распыленной жидкости при движении через высокотемпературные продукты сгорания / Г.В. Кузнецов, П.А. Стрижак // Теплофизика высоких температур. - 2014.- Т. 52, № 4.- С. 597-604.

81. Кулик. Измерение турбулентности в соосных потоках, заключенных в трубу / Кулик, Лейтем, Вайнштейн.// Ракетная техника и космонавтика. - 1970. - Т. 8, № 9. - С. 198 - 200.

82. Кулов, Н.М. Массотдача в стекающих пленках жидкости / Н.М. Кулов [и др.] // Теорет. основы хим. технологии. - 1983. - Т. 17, № 3. - С. 291.

83. Кумада, Т. Тепло- и массообмен при испарении жидкости в турбулентный поток воздуха / Т. Кумада [и др.] // Теплопередача. - 1986. - Т. 108, № 1. - С. 1 - 6.

84. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена. - Изд. 5-е перераб. и доп. / С.С. Кутателадзе - М.: Атомиздат, 1979. - 416 с.

85. Кутателадзе, С.С. Аэродинамика и тепломассообмен в ограниченных вихревых потоках / С.С. Кутателадзе, Э.П. Волчков, В.И. Терехов. - Новосибирск: Изд-во ИТФ СО АН. 1987. - 282 с.

86. Кутателадзе, С.С. Тепловая завеса при турбулентном пограничном слое газа / С.С. Кутателадзе, А.И. Леонтьев // Теплофизика высоких температур. - 1963. - Т. 1, № 2. - С. 281 - 290.

87. Кутателадзе, С.С. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. 2-е изд. перераб. / С.С. Кутателадзе, А.И. Леонтьев. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 320 с.

88. Лебедев, В.П. Тепловые характеристики встречной пристенной струи / В.П. Лебедев, М.И. Низовцев // ЖПМТФ. - 1989. - № 5. - С. 110 - 113.

89. Лебедев, В.П. Влияние толщины выходной кромки тангенциальной щели на эффективность закрученной завесы / В.П. Лебедев, Н.Е. Шишкин // Пристенные струйные потоки: Сб.науч.тр. - Новосибирск: Наука,1977.- С.14-20.

90. Лебедев, В.П. Массообмен при десорбции газа с поверхности жидкой пленки при наличии спутного потока / В.П. Лебедев, В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Журн. ПМТФ. - 2000. - Т. 41, № 4. - С. 131 - 138.

91. Леонтьев, А.И. Проблемы пленочного охлаждения в плазмотронах / Экспериментальные исследования плазмотронов / Под ред. М.Ф. Жукова. -Новосибирск: Наука, 1977. - С. 36 - 62.

92. Либрицци. Пористое охлаждение осесиммметричных сопел / Либрицци, Кречи // РТ и К. - 1964. - Т. 2, № 4. - С. 35 - 44.

93. Лилли. Обзор работ по горению в закрученных потоках / Лилли // РТ и К. - 1977. - Т. 15, № 8. - С. 12 - 31.

94. Локай, В.И. Экспериментальное исследование эффективности пленочного охлаждения криволинейных поверхностей / В.И. Локай, А.В. Щукин, Р.М. Хайрутдинов // Изв. ВУЗов. - Авиац. техника. - 1978. - № 3. - С. 150 - 153.

95. Лукашов, В.В. К определению температуры поверхности испаряющейся жидкости / В.В. Лукашов // Теоретические основы химической технологии. - 2003. - Т. 37. № 4. - С. 351 - 355.

96. Лыков, А.В. Тепло- массообмен в процессах испарения / А.В. Лыков // ИФЖ. - 1962. - Т. 5, № 11. - С. 12 - 24.

97. Лянэ, Р. О развитии закрученного потока в цилиндрической камере с недиафрагмированным выходным сечением / Р. Лянэ, Ю. Иванов // Изв. АН ЭстССР. Физика. Математика. - 1970. - Т.19, № 4. - С. 456 - 462.

98. Лянэ, Р. Ю. Развитие и перемешивание сосной струи в осесимметричном закрученном потоке / Р. Лянэ, Ю. Иванов // Изв. АН ЭстССР. Физика. Математика. - 1971. - Т.20, № 1. - С. 58 - 65.

99. Маккормак. Гёртлера и их влияние на теплообмен / Маккормак [и др.] // Теплопередача. - 1970. - Т. 92, № 2. - С. 106 - 118.

100. Мейл, Р. Влияние кривизны линий тока на завесное охлаждение / Р. Мейл [и др.] // Тр. Амер. О-ва инж.-мех. Сер. Энергетические машины и установки. - 1977. - Т. 99, № 1. - С. 87 - 93.

101. Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике /

A.П. Меркулов. - М.: Машиностроение. 1969. - 182 с.

102. Меркулов, А.П. Определение турбулентных напряжений на основе замеров параметров осредненного течения в вихревой трубе / А.П. Меркулов,

B.М. Кудрявцев, В.Г. Шахов // Вихревой эффект и его применение в технике: Матер. II Всес. конф. - Куйбышев, 1976. - С. 96 - 103.

103. Назаров А.Д. Разработка методов и электронных средств для теплофизических исследований двухфазных потоков.: дис. ... д-ра тех. наук: 01.04.14 и 01.04.01 / Назаров Александр Дмитриевич. - ИТ СО РАН: -Новосибирск, 2013. - 273 с.

104. Назаров, А.Д. Экспериментальное исследование концентрации и тепло-массообмена при испарении капель бинарных жидкостей в воздушном потоке / А.Д. Назаров, В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сб. науч. тр. Вып. 1(1). - Киев: «НПВК Триакон», 2009. - С. 63 - 66.

105. Назаров, А.Д. Емкостной метод измерения концентрации компонентов в каплях бинарных растворов / А.Д. Назаров, В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // ЖТФ. - 2011. - Том 81, Вып. 4. - С. 45 - 49.

106. Назарчук, М.М. Ограниченные струи / М.М. Назарчук, В.Н. Панченко. - Киев: Наук. думка, 1981. - 212 с.

107. Накоряков, В.Е. Неизотермическая абсорбция в термотрансформаторах / В.Е. Накоряков, Н.И. Григорьева. - Новосибирск: Наука, 2010. - 114 с.

108. Нигматулин, Б.И. О выбивании вторичных капель с поверхности пленки (капельный унос) в дисперсно-пленочных течениях / Б.И. Нигматулин [и др.] // Теплофизика высоких температур. - 1993. - Т. 31, № 5. - С. 600 - 603.

109. Николаев, Н.А. Пленочная абсорбция двуокиси углерода при высоких скоростях газа в режиме нисходящего прямотока / Н.А. Николаев, Н.М. Жаворонков // Хим. Пром-сть. - 1965. - № 4. - С. 50 - 53.

110. Николаев, Н.А. Интенсификации переноса массы в пленке жидкости, двигающейся прямоточно с высокоскоростным потоком газа или пара / Н.А Николаев. [и д.р.] // Теорет. основы хим. технологии. - 1989. - Т. 23, № 5. - С. 563 - 568.

111. Нурсте, Х.О. Затухание закрутки потока в трубе круглого сечения / Х.О. Нурсте // Изв. АН ЭстонССР. Физика. Математика. - 1973. - Т. 22, № 1. -С. 77 - 82.

112. Костин, Н.А. О закрутке потока рабочего газа в плазмотронах вихревой схемы / Н.А. Костин [и др.] // Тепло- и массо-перенос: итоги и перспективы / АН БССР. ИТМО. Минск. -1985. - С. 95 - 97.

113. Пеньков, В.И. Экспериментальное исследование одиночной струи в спутном незакрученном и закрученном потоках воздуха / В.И. Пеньков, В.В. Садовой // Сб. науч. работ аспирантов Львовского политехн. ин-та, - 1973. - № 7. - С. 171 - 176.

114. Поверхностно - активные вещества и моющие средства // Справочник под ред. Абрамзона А.А.- М.: ТОО НТР "Гиперокс",- 1993. -270 с.

115. Полежаев, Ю.В. Тепловая защита / Ю.В. Полежаев, Ф.Б. Юревич. -М.: Энергия, - 1976. - 392 с.

116. Рамм, В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм.- М.: Химия,- 1966.- 767 с.

117. Ренксизбулут, М. Экспериментальное исследование испарения капли в высокотемпературном воздушном потоке / М Ренксизбулут., М.С. Юань // Теплопередача. - 1983. - Т. 105. № 2. - С. 149 - 159.

118. Репухов, В.М. Тепловая защита стенки вдувом газа / В.М. Репухов. - Киев: Наукова думка, - 1977. - 216 с.

119. Репухов, В.М. Эффективность неравновесной газопарожидкостной тепловой завесы / В.М. Репухов // Пром. Теплотехника. - 1986. - Т. 8, № 6. - С. 11 - 19.

120. Репухов, В.М. Тепловая защита стенки вдувом двухфазного газожидкостного охладителя / В.М. Репухов, А.И. Недужко // Докл. АН УССР. Сер. А. - 1988. - № 8. - С. 77 - 80.

121. Репухов, В.М. Методы расчета многокомпонентных газопарожидкостных завес / В.М. Репухов, А.И. Недужко // Сб. научн. Тр. -Киев: Наук. думка. - 1989. - С. 42 - 46.

122. Репухов, В.М. Эффективность газопарожидкостной тепловой завесы за тангенциальной и наклонной щелями / В.М. Репухов, А.И. Недужко // Пром. Теплотехника. - 1989. - Т. 11, № 4. - С. 31 - 37.

123. Репухов, В.М. Свойства неравновесной воздушно-водяной завесы над адиабатической стенкой / В.М. Репухов, А.И. Недужко // Докл. АН УССР. -Сер. А. - 1990. - № 9. - С. 78 - 82.

124. Рочино. Аналитическое исследование несжимаемого турбулентного закрученного потока в неподвижных трубах / Рочино, Лэвен // Тр. о-ва инж. мех. Сер. Прикл. механика. - 1969. - Т. 36, № 2. - С. 7 - 16.

125. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонных нагревательных устройствах / Э.Н. Сабуров. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - 239 с.

126. Сабуров, Э.Н. Теория и практика циклонных сепараторов, топок и печей / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. унта. - 2000. - 568 с.

127. Сабуров, Э.Н. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, С.И. Осташев. - Л: Изд-во ЛГУ, 1989. - 276 с.

128. Сакипов, Э.Б. К расчету эффективности газовой завесы / Э.Б. Сакипов, Б.О. Тобояков // Аэродинамика и теплообмен топочных и горелочных устройств. - М., 1981. - С. 18 - 28.

129. Себан, Р. Профили скорости и температуры в турбулентном пограничном слое с подачей воздуха через тангенциальную щель / Р. Себан, Л. Бэк // Тр. Амер. о-ва инж. мех. Сер. Теплопередача.- 1962.- Т. 84, № 1.- С. 58-69.

130. Сметанюк, В.А. Испарение и горение канала углеводородного топлива. III. Прогрев капли в газовом потоке с учетом внутренних движений жидкости / В.А Сметанюк., С.М. Фролов // Химическая физика. - 2004. - Т. 23, № 7. - С. 40 - 48.

131. Смульский, И.И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах / И.И. Смульский. - Новосибирск, Наука. 1992. - 301 с.

132. Солоненко, О.П. Соударение капли расплава с поверхностью. Теория и модельный эксперимент / О.П. Солоненко, А.В. Смирнов // ДАН. -1999. - Т. 363, № 1. - С. 46.

133. Солоненко, О.П. Перспективные технологии плазменного напыления / О.П. Солоненко [и др.] // Машиностроитель. - 2004. - № 2. - С. 27.

134. Солоненко, О.П. Плазменная обработка и напыление порошков оксидов металлов, состоящих из полых сфер / О.П. Солоненко, И.П. Гуляев,

A.В. Смирнов // Письма в Журнал технической физики. - 2008. - Т. 34, № 24. -С. 22 - 27.

135. Срезневский, Б. Об испарении жидкостей / Б. Срезневский // ЖРФХО. - 1882. - 14. - С. 420, 483.

136. Сухович, Е.П. Конвективный теплообмен при турбулентном смешении ограниченных коаксиальных струй / Е.П. Сухович // Изв. СО АН СССР. - 1978. - № 3. Сер. техн. наук. Вып. 1. С. 24 - 31.

137. Сухович, Е.П. Экспериментальное исследование локальных характеристик закрученного турбулентного течения в цилиндрическом канале / Е.П. Сухович // Изв. СО АН СССР. - 1978. - № 8. Сер. техн. наук, Вып. 2. - С. 91-100.

138. Сухович, Е.П. Экспериментальное исследование струйного смешения в ограниченном закрученном потоке / Е.П. Сухович // Изв. АН Латв ССР. - 1975. - № 2. Сер. физ. и техн. наук. - С. 57 - 63.

139. Теория тепломассообмена / Исаев С.И., Кожинов И.А., Кофанов

B.И. и др.; Под ред А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа. 1979. - 495 с.

140. Теория турбулентных струй / Г.Н. Абрамович [и др.]. - М.: Наука, 1984. - 718 с.

141. Тепловая защита стенок плазмотронов / А.И. Леонтьев, Э.П. Волчков, В.П. Лебедев и др. - Новосибирск: ИТФ СО РАН, 1995. - 336 с. (Низкотемпературная плазма. Т. 15).

142. Терехов, В.И. Тепломассоперенос и гидродинамика в газокапельных потоках / В.И. Терехов, М.А. Пахомов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2009. - 284 с. (серия «Монографии НГТУ»).

143. Терехов, В.И. Механизм теплопереноса в наножидкостях: современное состояние проблемы (обзор). Часть 2. Конвективный теплообмен /

В.И. Терехов, С.В. Калинина, В.В. Леманов // Теплофизика и аэромеханика. -2010. - Т. 17, № 2. - С. 173 - 178.

144. Терехов, В.И. Численное исследование тепловой эффективности двухфазной газокапельной пристенной завесы в цилиндрическом канале / В.И. Терехов, М.А. Пахомов // Теплофизика высоких температур. - 2002. - Т. 40, № 4. - С. 633 - 640.

145. Терехов, В.И. Экспериментальное исследование осаждения капель жидкости на стенки вертикального цилиндрического канала из пристенных газокапельных струй / В.И. Терехов [и др.] // Теплофизика высоких температур. - 2003. - Т. 41, № 5. - С. 726 - 733.

146. Терехов, В.И. Экспериментальное и численное исследование нестационарного испарения капель жидкости / В.И. Терехов, В.В. Терехов, Н.Е. Шишкин, К.Ч. Би // ИФЖ. - 2010. - Том 83, № 3. - С. 829 - 836.

147. Терехов, В.И. Методы интенсификации охлаждения рабочих поверхностей в энергетических устройствах / В.И. Терехов, А.А. Халатов, Н.Е. Шишкин // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сб. науч. тр. - Киев: «НПВК Триакон». - 2015. - Вып. 1(16). - С. 67 - 73.

148. Терехов, В.И. Неизотермическое смешение пристенной газожидкостной струи с потоком в трубе / В.И. Терехов [и др.] // Двухфазные течения: Труды II Российской Национальной конференции по теплообмену, М: МЭИ. - 1998. - Т. 5. - С. 117 - 120.

149. Терехов, В.И. Экспериментальное исследование смешения газового потока с пристенной газокапельной струёй / В.И. Терехов, К.А. Шаров, Н.Е. Шишкин // Теплофизика и аэромеханика. - 1999. - № 3. - С. 331 - 341.

150. Терехов, В.И. Теплозащитные свойства двухфазных газокапельных завес в вертикальном цилиндрическом канале / В.И. Терехов, К.А. Шаров, Н.Е. Шишкин // Изв. Акад. Наук, Энергетика. - 2003. - № 6. - С. 135 - 143.

151. Терехов, В.И. Адиабатическое испарение бинарных смесей жидкости на поверхности пористого шара / В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Теплофизика и Аэромеханика. - 2009. - Том 16, № 2. - С. 253 - 259.

152. Терехов, В.И. Температура поверхности испаряющихся капель бинарных растворов / В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Ползуновский вестник. -2010. - № 1. - С. 55 - 59.

153. Терехов, В.И. Испарение капель воды с углеродными нанотрубками / В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Письма в ЖТФ. - 2012. - Том 38. Вып. 1. - С. 51-57.

154. Терехов, В.И. Способы повышения эффективности пленочного охлаждения с помощью вихревых пристенных струй / В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин // Теплофизика и Аэромеханика. - 2013. - Том 20, № 6. - С. 739 - 747.

155. Терехов, В.И. Влияние поверхностно активного вещества на испарение водяных капель / В.И. Терехов, К.А. Шаров, Н.Е. Шишкин, Х.К. Ли // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сб. науч. тр. Вып. 2(7). - Киев: «НПВК Триакон», 2011. - С. 215 - 219.

156. Ткаченко, Г.В. Условия стабилизации плазменной струи в вихревой камере / Г.В. Ткаченко, Б.А. Урюков // ИФЖ. - 2014. - Том 87, № 2. -С. 401 - 406.

157. Урюков, Б.А. Исследования турбулентных электрических дуг / Б.А. Урюков // Изв. СО АН СССР. - 1975. - № 3, сер. техн. наук. Вып. 1. - С. 3 - 10.

158. Устименко, Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях / Б.П. Устименко. - Алма-Ата: Наука, 1977. - 228 с.

159. Фукс, Н.А. Механика аэрозолей / Н.А. Фукс. - М.: Изд-во АН СССР. 1955. - 352 с.

160. Фукс, Н.А. Испарение и рост капель в газообразной среде / Н.А. Фукс. - М. : Изд. АН СССР. - 1958. - 92 с.

161. Халатов А.А. Теория и практика закрученных потоков / А.А. Халатов. - Киев: Наук. думка, 1989. - 192 с.

162. Халатов, А.А. Теплообмен и гидродинамика в полях центробежных массовых сил. / А.А. Халатов [и д.р.]. - Изд. Ин-та технической теплофизики НАН Украины, 2010. Т. 9: Тепломассообмен и гидродинамика при циклонном охлаждении лопаток газовых турбин. - 2010. - 317 с.

163. Халатов, А.А. Теплообмен и гидродинамика в полях массовых сил: обзор работ, выполненных в ИТТФ НАН Украины. Часть 1. Закрутка потока в каналах / А.А. Халатов // Промышленная теплотехника. - 2011. - Т. 33, № 6. - С. 11 - 25.

164. Халатов, А.А. Пленочное охлаждение с помощью однорядных систем наклонных отверстий в углублениях / А.А. Халатов [и др.] // Доповщ НАН Украши. - 2015.- № 6. - С. 74-83.

165. Хигир, Н.А. Распределение скорости и статического давления в закрученных воздушных струях, вытекающих из кольцевых расширяющихся сопел / Н.А. Хигир, Дж.М. Бэр // Тр. ASME. Сер. D. Теор. основы инженерных расчетов. - 1964. - Т. 86, № 4. - С. 185 - 194.

166. Хинце, И.О. Турбулентность / И.О Хинце. - М.: Физматгиз, 1963. -

680 с.

167. Холпанов, Л.П. Исследование тепло- и массообмена при турбулентном течении пленки жидкости и газа в режимах прямотока / Л.П. Холпанов [и др.] // Теорет. основы хим. технологии. - 1979. - Т. 13, № 3. - С. 323 - 330.

168. Холпанов, Л.П. Гидродинамика и тепломассообмен с поверхностью раздела / Л.П. Холпанов, В.Я. Шкадов. - М.: Наука, 1990. - 272 с.

169. Хоттель, Х. Горение газов в завихренном потоке / Х. Хоттель, Р. Пирсон // Вопросы горения и детонационных волн: Труды IV Междунар. симпозиума по вопросам горения и детонационных волн, 1952 г. - М., 1958. - С. 548 - 554.

170. Шишкин, Н.Е. Распределение температуры и скорости газа в трубе при струйном смешении в закрученном потоке / Н.Е. Шишкин // Вихревой эффект и его промышленное применение: Материалы III Всесоюзной конференции. Куйбышев. - 1981. - С. 371 - 375.

171. Шишкин, Н.Е. Адиабатическое смешение в закрученной пристенной струе / Н.Е. Шишкин // Современная наука: исследования, идеи,

результаты, технологии. Сб. науч. тр. Вып. 2(4). - Киев: «НПВК Триакон», 2010. - С. 226 - 230.

172. Шишкин, Н.Е. Эффективность пристенной завесы при газокапельном охлаждении / Н.Е. Шишкин // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сб. науч. тр. Вып. 1(12). - Киев: «НПВК Триакон», 2013. - С. 340 - 345.

173. Шишкин, Н.Е. Влияние высоты щели и разной плотности коаксиальных струй на смешение в ограниченном закрученном потоке / Н.Е. Шишкин // Теплофизика и Аэромеханика. - 2015. - Том 22, № 4. - С. 445 - 451.

174. Шишкин, Н.Е. Структура вращающегося потока газа в кольцевой щели и эффективность закрученной газовой завесы / Н.Е. Шишкин, Н.А. Дворников // Изв. СО АН СССР. - 1977. - № 3. Сер. техн. наук. Вып.1.- С. 35-39.

175. Шлихтинг, Г. Возникновение турбулентности / Г. Шлихтинг. - М.: Иностранная литература, 1960. - 203 с.

176. Шлихтинг, Г. Обзор некоторых современных исследований пограничного слоя и теплообмена / Г. Шлихтинг // Тр. о-ва инж. мех. Сер. Прикладная механика. - 1971. - Т. 38, № 2. - С. 1 - 14.

177. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. - М. Наука. 1974. - 711 с.

178. Шпаковский, Р.П. К определению температуры поверхности испарения / Р.П. Шпаковский // ИФЖ. - 1995. - Т. 68. - С. 693 - 696.

179. Шпаковский, Р.П., Массотеплоотдача при испарении в газовый поток / Р.П. Шпаковский, Г.В. Пастухова // ТОХТ. - 1998. - Т. 32, № 3. - С. 256 -263.

180. Щелоков, А.И. Поле скоростей в камере смешения инжекционных горелок с закрученным потоком / А.И. Щелоков // Изв. ВУЗов СССР. Сер. Энергетика. - 1967. - № 12. - С. 70 - 74.

181. Щукин, А.В. Оценка влияния продольной кривизны поверхности на эффективность пленочного охлаждения с помощью интерполяционной формулы Кутателадзе - Леонтьева / А.В. Щукин // Высокотемпературные

охлаждаемые газовые турбины двигателей летательных аппаратов: Сб. научн. тр. - Казань, 1979. - Вып. 3. - С. 30 - 35.

182. Щукин, А.В. Интенсификация теплообмена сферическими выемками. Обзор. / А.В. Щукин [и др.] // Изв. РАН. Энергетика. - 1998. - № 3. -С. 47 - 64.

183. Щукин, А.В. Особенности тепловой завесы вдувом воздуха из сферической выемки / А.В. Щукин [и др.] // Изв. ВУЗ. Авиационная техника. -2003. - № 4. - С. 28 - 31.

184. Щукин, В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. 2-е изд., перераб. / В.К. Щукин - М. Машиностроение, 1980. - 240 с.

185. Щукин, В.К. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах / В.К. Щукин, А.А. Халатов.

- М.: Машиностроение, 1982. - 200 с.

186. Электродуговые генераторы с межэлектродными вставками / М.Ф. Жуков, А.С. Аньшаков, И.М. Засыпкин и др. - Новосибирск: Наука, 1981.

- 322 с.

187. Anisimov M.P., Fominykh E.G., Akimov S.V., Hopke F.K. Vapor-gas/liquid nucleation experiments: A review of the challenges. // Aerosol Science. -2009. - Vol. 40, Is. 9. - P. 733 - 746.

188. Beer J.M., Chigier N.A., Davies I.W. Bassindale K. Laminarization of Turbulent Flames in Rotating Environments // Combustion and Flame. - 1971. - Vol. 16, № 1. - P. 39 - 45.

189. Birouk M., Gokalp I. Current status of droplet evaporation in turbulent flows // Prog. Energy Comb. Sci. - 2006. - V. 32. - P. 408 - 423.

190. Bradley R.S. The rate of evaporation of micro-drops in the presence of insoluble monolayers // J. Colloid. Sci. - 1955. - V. 10. - P. 571 - 575.

191. Burns W.K., Stollery J.L. The influense of foreing gas injection and slot geometry on film cooling effectiveness // Intern. J. Heat and Mass Transfer. - 1969. -Vol. 12, № 8. - P. 935 - 951.

192. Carlson L.W., Talmor E. Gaseous film cooling at various degrees of hotgas acceleration and turbulence levels. // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1968. - Vol. 11, № 11. - P. 1695 - 1713.

193. Chebbi R., Selim M.S. The Stefan problem of evaporation of a volatile component from a binary liquid mixtures // Heat and Mass Transfer. - 2006. -V. 42. - P. 238 - 247.

194. Chen R.-H., Phuoc T. X., Martello D. Effect of nanoparticles on nanofluid droplet evaporation // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 2010. - V.53. - P. 3677 - 3682.

195. Chen R.-H., Phuoc T. X., Martello D. Surface tension of evaporating nanofluid droplets // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 2011. - V.54. - P. 2459 - 2466.

196. Choi S.U.S. // Heat Transfer Eng. 2008. V. 29. P. 429 - 441.

197. Das S.K., Choi S.U.S., Yu W., Pradeep T. // Nanofluids. Science and Technology. A Jone Wiley & Sons Inc., Publication. 2008

198. Downing C.G. The evaporation of droplets of pure liquids at elevated temperatures: rate of evaporation and wet-bulk temperatures. // AIShE Journal, V. 12, 1966, P. 760 - 776.

199. Dvornikov N.A. Turbulent Heat Transfer in a Swirling Wall Jet in a Channel // Heat Transfer Soviet Research. - 1986. - Vol. 18, № 3. - P.1 - 9.

200. Dvornikov N.A., Lebedev V.P., Shishkin N.Ye. Swirled-Film Cooling of Cylindrical Channels // Heat Transfer - Soviet Research. - 1980. - Vol. 12, № 6. -P. 1 - 20.

201. El-Kassaby M.M., Ganic E.N. Droplet Deposition in Two-Phase, Turbulent Flow // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1986. - Vol. 29, № 8. - P. 1149.

202. Forstall W., Shapiro A.H. Momentum and Mass Transfer in Coaxial Gas Jets // J. Applied Mech. - 1950. - Vol. 17, № 4. - P. 399 - 408.

203. Ganic E.N., Mastanaiah K. Investigation of Droplet Deposition from a Turbulent Gas Stream // Int. J. Multiphase Flow. - 1981. - Vol. 7. - P. 401.

204. Gau C., Hwang W.B. Effect of Weak Swirling Flow on Film Cooling Performance // ASME J. of Turbomachinery . - 1990. - Vol. 112. - P. 786 - 791.

205. Goldstein R.J. Film cooling. Advance in Heat Transfer - 1971. V.7 / Goldstein R.J.; eds.: Irvine T.F., Harnett J.P. // Academic Press. - New York. 1971. -P. 321 - 379.

206. Guo T., Wang T., and Gaddis J. L. Mist/Steam Cooling in a Heated Horizontal Tube, Part I: Experimental System, Part II: Results and Modeling // ASME J. Turbomach. - 2000. - V. 122. - P. 360 - 374.

207. Hager J., Hermansson V., Wimmerstedt R. Modelling steam drying of a single porous sphere: experiments and simulations // Chemical Eng. Sci. - 1997. - V. 52. - P. 1253 - 1264.

208. Harada T., Watanabe H., Suzuki Y., Kamata H., Matsushita Y., Aoki H., Miura H. A numerical investigation of evaporation characteristic of a fuel droplet suspended from a thermocouple. // Intern. J. Heat and Mass Transfer. - 2011. -Vol. 54. - P. 649 - 655.

209. Hashem M. A. Effect of surfactants on mass transfer coefficients of single liquid drops // Alexandria Engineering Journal. - 2005. - V. 44. - P. 477-486.

210. Hoorfar M, Neumann AW (2006) Recent progress in axisymmetric drop hape analysis'. Adv Colloid Interface Sci 121: 25-49.

211. Irwin H.P.A.H. Measurements in a self-preserving plane wall jet in a positive pressure gradient // J. Fluid Mech. - 1973. - Vol. 61, № 1. - P. 33 - 63.

212. Ito S., Ogawa K., Kuroda C. Decay process of swirling flow in a circular pipe // Intern. Chem. Eng. - 1979. - Vol. 19, № 4. - P. 600 - 605.

213. Kacker S.C., Whitelaw J.H. An experimental investigation of the influence of slot-lip-thickness on the impervious-wall effectiveness of the uniform density, two-dimensional wall jet // Intern. J. Heat and Mass Transfer. - 1969. - Vol. 12, № 9. - P. 1196 - 1201.

214. Lage P. L. C., Rangel R. H., and Hackenberg C. M. Multicomponent heat and mass transfer for flow over a droplet // Int. J. Heat Mass Transfer. - 1993. -Vol. 34, № 14. - P. 3573 - 3581.

215. Landis RB, Mills AF (1974) Effect of internal diffusional resistance on the vaporization of binary droplets. In: Paper B7.9 5th international heat transfer conference, Tokyo, Japan.

216. Lara-Urbaneja P, Sirignano WA (1981) Theory of transient multicomponent droplet vaporization in a convective field. In: Proceedings of the eighteenth symposium (international) on combustion, The combustion institute: Pittsburg, PA.

217. Law C.K. Recent advances in droplet vaporization and combustion // Prog. Energy Combustion Science. - 1982. - V. 8. - P. 169 - 199.

218. Lebedev V.V. Gas-Dynamic and Thermal Processes under Film Cooling End Surfaces of a Gas-Turbine Blade Bucket // Thermal Engineering. - 2010. -V. 57, № 2. - P. 138 - 141.

219. Li X., Wang T. Simulation of film cooling enhancement with mist injection //Trans. ASME J. Heat Transfer. - 2006. - Vol. 128. - P. 509 - 519.

220. Li X., Wang T. Two phase flow simulation of mist film cooling with different wall heating conditions // Proc. 13th Int. Heat Transfer Conference IHTC-13, Sydney, Australia. Aug. 13-18, 2006. - CD-disk. Paper MPH-46. - 12p.

221. Li X. Effects of various modeling schemes on mist film cooling simulation // Trans, ASME J. Heat Transfer. - 2007. - Vol. 129. - P. 472 - 482.

222. Li X., Wang T., Pinninti V. Simulation of mist transport for gas turbine inlet air cooling // Int. J. Numer. Heat Transfer. Part A.- 2008.- Vol. 53.- P.1013-1036.

223. Lilley D.G., Chigier N.A. Nonisotropic exchange coefficients in turbulent swirling flames from mean value distributions // Combustion and Flame. -1971. - Vol. 16, № 1. - P. 177 - 189.

224. Lilley D.G., Chigier N.A. Nonisotropic turbulent stress distribution in swirling flows from mean distributions // Intern. J. Heat and Mass Transfer. - 1971. -Vol. 14, № 4. - P. 573 - 585.

225. Maxwell J.C. Theory of the Wet Bulb Thermometre. Collected Scientific Papers, Cambridge, 2, 1890, 625.

226. McCoy D.D., Hanratty T.J. Rate of Deposition of Droplets in Annular Two-Phase Flow // Int. J. Multiphase Flow. - 1977. - Vol. 3. - P. 319

227. Mohsen A. Hashem. Effect of surfactants on mass transfer coefficients of single liquid drop // Alexandria Engineering Journal. - 2005.- V. 44.- P. 477-486.

228. Murakami M., Kito O., Katayama Y. and Jido Y. An experimental study of swirling flow in pipes // Bulletin of JSME. - 1976. - Vol.19, № 128. - P. 118-126.

229. Nirmalan N.V., Weaver J.A., and Hylton L. D. An Experimental Study of Turbine Vane Heat Transfer With Water-Air Cooling // ASME J. Turbomach. -1998. - V. 120, № 1. - P. 50 - 62.

230. Omrane A., Santesson S., Alden M. and Nilsson S. Laser techniques in acoustically levitated micro droplets. // Lab Chip. - 2004. - V. 4. - P. 287 - 291.

231. Prakash S., Sirignano W.A., Theory of convective droplet vaporization with unsteady heat transfer in the circulating liquid phase // Int. J. Heat Mass Transfer. - 1980. - V. 23. - P. 253 - 268.

232. Raj M.D., Mandal D.K., Navaneethakrishnan S., Bakshi S. Measurement of the surface concentration (liquid) of an evaporating multicomponent droplet using pendant droplet method // Exp. Fluids. - V.48, №4. - 2010. DOI: 10.1007/S 00348009-0805-4.

233. Ranz W. E. and Marshall W. R. Evaporation from drops // Chem. Eng. Prog. - 1952. - Vol. 48. - P. 141 - 146 and 173 - 180.

234. Rashidnia N. and Balasubramaniam R. Themorcapillary migration of liquid droplets in a temperature gradient in a density matched system. // Experiments in Fluids. - 1991. - № 7. - P. 167 - 174.

235. Sadd P.A., Lamb J.A., Clift R. The effect of surfactants on heat and mass transfer to water drops in air // Chemical Engineering Science. - 1992. - V. 47. No 17/18. - P. 4415 - 4424.

236. Sazhin S. S. Advanced models of fuel droplet heating and evaporation // Prog. Energy Combust. Sci. - 2006. - Vol. 32. - P. 162 - 214.

237. Sazhin S.S., Elwardany A., Krutitskii P.A., Castanet G., Lemoine F., Sazhina E.M., Heikal M.R. A simplified model for bi-component droplet heating and

evaporation // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2010. - V. 53, Is. 21-22. - P. 4495 - 4505.

238. Seban R.A. Heat transfer and effectiveness for a turbulent boundary layer with tangential fluid injection // Transaction of the ASME, J. Heat Transf. -1960. - Vol. 82, № 4, ser. C. - P. 303 - 312.

239. Senoo J., Nagata T. Swirl flow in long pipes with different roughness // Bull. of the JSME. - 1972. - Vol. 15, № 90. - P. 1544 - 1521.

240. Shan B.H., Darby R. The effect of evaporative heat transfer in vertical film flow // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1973. - V. 16. - P. 1889 - 1903.

241. Shishkin N.E. Laws of Jet Mixing of the Swirled Flows in a Pipe // Journal of Energy and Power Engineering. - 7 (2013). - P. 1223 - 1230.

242. Sirignano W. A. Fuel droplet vaporization and spray combustion theory // Prog. Energy Combustion Science. - 1983. - Vol. 9. - P. 291 - 322.

243. Spalding D. B. Some fundamentals of combustion, London, Butterworth's. 1955

244. Stollery J.L., El-Ehwany A.A.M. A note on the use of a boundary-layer model for correlating film-cooling date // Intern. J. Heat and Mass Tranbfer. - 1965. - Vol. 8, № 1. - P. 55 - 65.

245. Syred N., Beer J.M. Combustion in swirling flow: A review // Combustion and Flame. - 1974. - Vol. 23, № 2. - P. 143 - 202.

246. Takeishi K., Komiyama M, Oda Y., Egawa Y. Aerothermal Investigations on Mixing Flow Field of Film Cooling With Swirling Coolant Flow // J. of Turbomachinery. - 2014. - Vol. 136 / 051001 - 1 - 051001 - 9.

247. Talmor E., Weber N. Foreign-gas film cooling noncovering and covering walls at various free-stream turbulence levels // IV Intern. Heat Transfer Conf., Paris. France. - 1970. Paper FC - 8.7. - P. 1 - 11.

248. Tarasevich Y.Y. Simple analytical model of capillary flow in an evaporating sessile drop // Physical Review E. 2005. V. 71. 027301.

249. Terekhov V.I., Sharov K.A., Shishkin N.E., Lebedev V.P. Transpiration Cooling of Surface by Nearwall Two-Phase Co-Current Jet // Proc. Int. Symp. on

The Physics of Heat and Mass Transfer in Boiling and Condensation., Moscow. -1997. - P. 387 - 390.

250. Terekhov V.I., Sharov K.A., Shishkin N.E. Effects of Liquid Droplets on Cooling and Structure of Near-Wall Co current Jet // Proc. 2-nd Int. Symp. on Two-Phase Model. Exp., Italy, Pisa. - 1999. - 2. - P. 981 - 986.

251. Terekhov V.I., Pakhomov M.A., Sharov K.A., Shishkin N.E. Simulation and experimental study of heat screen efficiency with injection of a gas-droplet jet // Proc. 4th Int. Conference on Multiphase Flow "ISMF-2001" New Orleans, LA, USA. CD-ROM. Paper No. 702. - 11p.

252. Terekhov V.I., Pakhomov M.A., Sharov K.A., Shishkin N.E. The thermal efficiency of near wall gas-drop screens. Part II. Experimental study and comparison with numerical results // Int. J. of Heat and Mass Transfer. - 2005.

- Vol. 48, № 9. - P. 1760 - 1771.

253. Tribus M., Klein J. Forced convection from nonisothermal surfaces // Heat Transfer Symposium. Ann Arbor., Mich., University of Michigan Press. - 1953.

- P. 211 - 236.

254. Tutu N.K., Chevray R. Cross-vire anemometry in high intensity turbulence // J. Fluid Mech. - 1975. - Vol. 71, № 4. - P. 758 - 800.

255. Volchkov E.P., Lebedev V.P., Shishkin N.E., Dvornikov N.A. Investigation of swirling film cooling in the initial tube section // In Proc. Sixth Int. Heat Transfer Conf. Toronto, Canada. - 1978. Vol. 5. - P. 291 - 295.

256. Volchkov E.P., Lebedev V.P., Shishkin N.E. Film cooling efficiency in the case of interaction between a wall jet and a countercurrent flow // Heat Transfer, Soviet Research. - 1986. - Vol. 18, № 6. - P. 69 - 73.

257. Volchkov E.P, Lebedev V.P., Terekhov V.I, Shishkin N.E. Simulation the flow stabilization process by peripheral flow swirling as applied to plasma reactors // Thermal Plasma Torches and Technologies. - 1999. - Pt. 2. - P. 440 -465. - (Plasma Torches. Basic Studies and Design, V. 1).

258. Volchkov E.P, Lebedev V.P., Terekhov V.I, Shishkin N.E. An Experimental Study of the Flow Stabilization in a Channel with a Swirled Periphery Jet // Int. J. Heat and Mass Trans. - 2000. - Vol. 49. - P. 375 - 386.

259. Volchkov E.P, Lebedev V.P., Terekhov V.I, Shishkin N.E. Modelling of flow stabilization by the peripheral flow as applied to plasma reactors // Thermal Plasma Torches and Technologies. - 2000. - V. 44. - P. 335 - 351.

260. Volchkov E. P., Terekhov V. V., and Terekhov V. I. A numerical study of boundary layer heat and mass transfer in a forced convection of humid air with surface steam condensation // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 2004. - Vol. 47. - p. 1473 - 1481.

261. Waheed M.A., Henschke M., Pfennig A. Mass transfer by free and forced convection from single spherical liquid drops // Int. J. Heat Mass Transfer. -2002. - V. 45. - P. 4507 - 4514.

262. Wohlfarth C, Wohlfarth B (1997) In: Lechner MD (ed) Surface tension of pure liquids and binary liquid mixtures. Springer, New York.

263. Yang C.S., Kung T.L., Gau C. Heat transfer under a film-cooled surface with presence of weak swirling flow in the mainstream // Experimental Thermal and Fluid Science. - 2007. - V. 32. - P. 632 - 640.

264. Yuen M.C., Chen L.W. Heat transfer measurement of evaporation liquid droplets // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1978. - V. 21, № 9. - P. 537 - 542.

265. Zhao L. and Wang T. An Experimental Study of Mist/Air Film Cooling on a Flat Plate with Application to Gas Turbine Airfoils - Part 1: Heat Transfer, Proceedings of ASME Turbo Expo, San Antonio, USA, 2013.

266. Zhao L. and Wang T. An Experimental Study of Mist/Air Film Cooling on a Flat Plate with Application to Gas Turbine Airfoils - Part 2: Two-Phase Flow Measurements and Droplet Dynamics, Proceedings of ASME Turbo Expo, San Antonio, USA, 2013.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Погрешности измерения основных параметров

1. Сжатый воздух поступал на установку через расходомерные диафрагмы, либо через ротаметры. Погрешность этих расходомерных устройств не превышала 2,5 %. Расход жидкости вторичного потока с помощью ротаметров в пределах 0,7 - 4,7 г/с - погрешность 20 - 4,7 %.

2. Э.д.с. термопар и измерялась цифровым вольтметром ВК 2-20, либо Ф - 30 в милливольтах. Кривая зависимости между температурой и э.д.с. термопар из хромель-копелевых проводов описывались уравнением

Т 0С = 15.88 и - 0.172 и2

Это соотношение аппроксимировала тарировочные данные с относительной среднеквадратичной ошибкой 0.1 % при доверительной вероятности 0.95.

3. Объемная концентрация инородного газа вблизи поверхности трубы определялась с помощью лабораторного хроматографа ГСТЛ путем сопоставления теплопроводности воздуха и смеси газов. Исследуемая смесь газов пропускалась через одно плечо измерительного моста, а воздух - через другое, возникающее напряжение разбаланса электрического моста в хроматографе фиксировалось по цифровому вольтметру ВК 2-20. Градуировочные зависимости между напряжением разбаланса моста и и величиной объемной концентрации инородного газа п, были связаны уравнениями вида

п = 3.23 • 10"3 и + 1.83 • 10"5 и2 для гелия п = 1.134 • 10"2 и - 1.328 • 10"5 и2 для аргона

Относительные среднеквадратичные ошибки составили здесь соответственно 2.5 % и 0.9 % при доверительной вероятности 0.95.

4. Для измерения на оси канала скорости, степени турбулентности, энергетического спектра пульсаций скорости, использовались термоанемометр ТМ-1М, разработанный в Институте гидродинамики СО АН СССР, к нему подключались цифровой вольтметр ВК 2-20, электронный вольтмилли-

амперметр Ф 563, анализатор гармоник низких частот С5-3. Погрешность составила 3 % для осредненной скорости и 10 % для интенсивности турбулентности.

5. Измерения средней скорости и степени турбулентности с помощью В1БЛ 55Э31, представленные в § 2.2, § 5.1, получены с погрешностью 3 % для средней скорости и 8 % для степени турбулентности.

6. Определение влажности воздуха в газокапельной завесе осуществлялось по результатам измерения температур сухого и мокрого термометров с использовании психрометрических таблиц [21]. Из-за особенностей этого метода [20], когда для значений влажности вблизи 0 и 100 % требуется большая точность разности температур сухого и мокрого термометров, относительная погрешность измерения влажности на внешней границе струйного смешения и около стенки достигала 25 %. Во внутренней области пограничного слоя (для влажности ~ 5 + 95 %) погрешность не превышала 5 %.

7. Измерения толщины пленки жидкости на стенке проводилось емкостным методом, подробно изложено в работе Назарова А.Д. [103]. Оценка представляет определенную трудность из-за большого количества компонентов как систематической, так и случайной природы. Проведенный анализ показал, что основной вклад оказывает погрешность инструментальных средств измерений, которая по оценке разработчиков прибора составляет не более 6,5 %. Погрешность обусловленная изменением температуры, физических свойств рабочей жидкости оценивалась прямой тарировкой контактным способом. Для толщин пленки в диапазоне 15 - 800 мкм погрешность составила 10 - 5 %.

8. Влажность воздушного потока, обтекающего пористый шар (§ 4.2), жидкие капли (§ 4.3), измерялась с помощью ТЕРМОГИГРОМЕТРА " ИВА-6Б". Основная абсолютная погрешность измерения относительной влажности при температуре (20±2) оС допускалась техническими характеристиками прибора в пределах ± 3 %.

Приложение 2

АКТЫ

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ОКПО 07508902

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР

Д "АЛТАЙ"

659322, г. Бнйск Алтайского края, ул. Социалистическая, факс [phone],317283, телетайп-телекс 233413 КЛЕН,

тел. [phone],30180^ e-mail: [e-mail], Intemet'.httpV/www.frpc.secna.ru

О 9 МДР l№ № Of' JS/T

На №_

Г

УТВЕРЖДАЮ тйтед]^генерального директора -АО «ФНПЦ «Алтай»

Певченко Б.В.

2016 г.

И

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Шишкина Николая Енинарховича в АО «ФНПЦ «Алтай»

Настоящим актом подтверждаем, что результаты и рекомендации докторской диссертации сотрудника института Теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Шишкина Н.Е. «Аэродинамика и тепломассообмен в пристенных закрученных одно и двухфазных струях», полученные им в период 1975 - 2005 гг., в том числе по совместным работам, были использованы в АО «ФНПЦ «Алтай» при создании и апробации инженерных методов расчета и оптимизации конструкций удлиненных газоводов, формы и размеров предсопловых участков камер натурных изделий на ТТ, а также в последние годы совместно с ООО «СУАЛ - ПМ» (г. Шелехов, Иркутская обл.) при отработке технологии и доводке конструкции форсуночного устройства распыла расплава алюминия с закруткой его струи с целью получения мелкодисперсных порошков алюминия заданных размеров как энергетического компонента ТТ.

Результаты экспериментальных исследований и рекомендации Шишкина Н.Е. позволили усовершенствовать методики инженерных расчетов двухфазных газокапельных течений в каналах и теплозащиты элементов проточного тракта изделий. Кроме того, рекомендации и предложенный им образец форсуночного

1_

J

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук,

респондент РАН

Алексеенко С.В.

2016 г.

о практическом использовании результатов диссертационной работы Шишкина Николая Енинарховича в программах РАН, грантах РФФИ и РНФ

\

Настоящим актом подтверждаем, что научно - исследовательские и прикладные результаты, представленные в диссертационной работе Шишкина Николая Енинарховича «Аэродинамика и тепломассообмен в пристенных закрученных одно- и двухфазных струях», являются составной частью работ, выполненных по программам РАН, проектам РФФИ и РНФ:

Программы РАН:

1. Программа ОЭММПУ РАН 4.5 «Устойчивость фазовых состояний и критические режимы тепломассопереноса» (координатор - академик А.И. Леонтьев), 2007-2010 г.

2. Программа ОЭММПУ РАН 2.10.2. «Моделирование турбулентного тепломассопереноса в дисперсных системах с фазовыми переходами» (координаторы - ак. Филлипов Г.А. и ак. Саркисов А.А.) 2010-2015 г.г.

Гранты Российского фонда фундаментальных исследований:

1. 96-02-19122-а, Экспериментальное исследование структуры течения и тепломассопереноса в турбулентных пристенных струйных потоках, 1996 -

1997 гг.

2. 98-02-17898-а, Исследование механизма турбулентного обмена в одно- и двухфазных пристенных струях, 1998 - 2000 гг.

3. 01-02-16994-а, Механизм турбулентного тепломассообмена и осаждения капель в двухфазных пристенных струях, 2001 - 2003 гг.

4. 05-02-16281-а, Интенсификация тепломассопереноса в газокапельных пристенных и импактных струях, 2005 - 2007 гг.

5. 06-08-39002-ГФЕН_а, Физика процессов неравновесного испарения капель многокомпонентных жидкостей в разреженных и сплошных средах, 2006 - 2008 гг.

6. 11-08-00112-а, Турбулентная структура течения и тепломассоперенос в газокапельном отрывном и закрученном потоке в трубе, 2011 - 2013 гг.

7. 14-08-90405, Украина, Экспериментальное и численное исследование перспективных систем пленочного охлаждения высокотемпературных энергетических установок, 23.07.2013 г - 30.09.2013 г.

8. 15-58-53030 ГФЕН а, Изучение газожидкостного двухфазного потока в вертикальной трубе с непрерывным изменением физических свойств: эксперимент и численное моделирование, 13.05.2014 г - 07.07.2014 г.

9. Грант Российского научного фонда РНФ 14-19-00402-ОНГ, Тепломассоперенос в отрывных и вихревых потоках с фазовыми превращениями.

Во всех вышеперечисленных программах и грантах, в которых Шишкин

Николай Енинархович был ответственным исполнителем, изучен большой

круг задач аэродинамики и тепломассопереноса в турбулентных

газокапельных потоках.

Ученый секретарь

ИТ СО РАН, д.ф.-м.н.

Куйбин П. А.