Движение сверхтекучего гелия и обычных жидкостей в каналах с паром при наличии осевого теплового потока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат технических наук Королев, Павел Викторович

• Королев, Павел Викторович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Королев, Павел Викторович

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.И

Актуальность проблемы.

Цель работы.

Научная новизна.

Положения, выносимые на защиту.

Практическая ценность.

Достоверность полученных результатов.

Апробация работы.

Публикации.

Структура и объем работы.

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ РАССМАТРИВАЕМЫХ ПРОБЛЕМ.

1.1. Течение гелия II и обыкновенных жидкостей в капиллярах и пористых средах.

1.1.1. Сверхтекучий гелий.

1.1.2. Обычные жидкости.

1.2. Влияние капиллярных сил на движение перемычек и капель.

1.2.1. Классические жидкости.

1.2.2. Сверхтекучий гелий.

1.3. Выводы по 1-ой главе.

2. СТАЦИОНАРНОЕ ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ СВЕРХТЕКУЧЕГО ГЕЛИЯ В КАПИЛЛЯРАХ ПРИ НАЛИЧИИ ОСЕВОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА.

2.1. Об экспериментальной ячейке для изучения кипения Не II в невесомости.

2.2. Стационарное движение гелиевой перемычки в капилляре с паром.

2.2.1. Постановка задачи.

2.2.2. Математическое описание.

2.2.3. Определение перепада давления по длине гелиевой перемычки.

2.2.4. Выражение для скорости равномерного движения гелиевой перемычки и получаемые из него следствия.

2.3. Решение задачи о теплопереносе в паровой полости переменного размера.

2.4. Развитие предложенного подхода для системы, состоящей из двух сосудов, соединенных капилляром.

2.5. Выводы по 2-ой главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПЕРЕМЫЧКИ ГЕЛИЯ II В КАПИЛЛЯРЕ.

3.1. Описание экспериментальной установки и процесса ее проектирования.

3.2. Определение максимальной допустимой тепловой нагрузки.

3.3. Методика проведения эксперимента.

3.4. Эксперимент со сверхтекучим гелием.

3.4.1. Описание эксперимента и его результаты.

3.4.2. Анализ результатов.

3.4.2.1. Плотность теплового потока в предположении о равномерном распространении теплоты.

3.4.2.2. Оценки величины теплоотдачи за счет свободной конвекции.

3.5. Эксперименты с жидким азотом Результаты и их анализ.

3.6. Выводы по 3-ей главе.

4. НЕСТАЦИОНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПЕРЕМЫЧЕК ОБЫКНОВЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ В КАПИЛЛЯРАХ ПРИ ПОДАЧЕ ПРОДОЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Математическое описание.

4.3. Решение уравнения энергии.

4.4. Решение уравнения движения.

4.4.1. Случай постоянного градиента температуры.

4.4.2. Случай изменяющегося с течением времени градиента температуры.

4.4.3. Результаты и их анализ.

4.5. Выводы по 4-ой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Движение сверхтекучего гелия и обычных жидкостей в каналах с паром при наличии осевого теплового потока»

В двухфазных системах пар-жидкость, рассматриваемых в настоящей работе, движение межфазных поверхностей может происходить при течении фаз под действием градиента давления или вследствие процессов испарения / конденсации жидкости, протекающих при наличии теплового потока. Процессы испарения и конденсации могут осуществляться в большом объеме, на поверхностях или же в условиях, когда на движение жидкости, пара, межфазных поверхностей и рост паровых объемов накладываются некоторые пространственные ограничения. Такие условия реализуются в щелях, капиллярах и капиллярно-пористых средах. Известно, что конденсация и испарение в большом объеме и на поверхности изучены лучше в сравнении с испарением и конденсацией в капиллярных структурах. Между тем, закономерности тепломассообмена, а также движения жидкости и пара в капиллярных структурах представляют собой не меньший интерес, чем закономерности протекания этих процессов в больших объемах или каналах, характерный размер которых превосходит капиллярную постоянную.

Движение теплоносителя и тепломассоперенос при парообразовании в капиллярах и капиллярно-пористых структурах осуществляются в различных областях современной техники. Основные особенности процессов в капиллярных структурах, делающие их сильно отличающимися от широко распространенных процессов парообразования в свободных (больших) объемах или при движении в каналах, связаны с тем, что зарождение, развитие и движение элементов паровой фазы происходит в условиях «стесненности», когда средний отрывной диаметр парового пузыря оказывается соизмеримым или превосходящим размер капилляра, в котором происходит кипение.

Данная работа посвящена главным образом исследованию процессов переноса при течении в каналах высокотеплопроводных жидкостей. Таковыми можно считать жидкости, термическое сопротивление которых при макроскопической толщине их слоя оказывает на процесс теплообмена влияние, существенно меньшее, чем влияние процессов тепломассопереноса на границе раздела фаз или сопоставимое с ним.

К жидкостям, в которых эффективность теплопереноса высока, могут быть отнесены гелий II и жидкие металлы. Механизм переноса теплоты в этих жидкостях кардинально отличается. Гелий II (иначе называемый «сверхтекучим гелием») представляет собой одну из фаз 4Не и является квантовой жидкостью, т.е. веществом, в котором проявляются макроскопические квантово-механические эффекты. В сверхтекучем гелии (Не II) преобладающим является псевдоконвективный механизм теплопереноса, который реализуется, согласно двухскоростной модели Ландау, за счет противотока нормальной и сверхтекучей компонент этой жидкости. Такой способ переноса теплоты обеспечивает очень высокую эффективность теплопередачи, превосходящую на несколько порядков эффективность переноса за счет обыкновенного диффузионного механизма теплопроводности, который в сверхтекучем гелии не играет существенной роли. Вследствие феноменально большой эффективности теплопередачи термическое сопротивление гелия II играет незначительную роль при теплообмене, по сравнению с процессами переноса на поверхностях гелий II — пар.

В жидких металлах теплота передается обычным способом: за счет диффузионного механизма теплопроводности, но поскольку ее коэффициент у этих жидкостей велик в сравнении с другими неквантовыми жидкостями, то термическое сопротивление жидких металлов относительно невелико, и поэтому жидкие металлы также могут быть отнесены к высокотеплопроводным жидкостям.

В работе рассматриваются некоторые ситуации, в которых имеет место течение фаз в капиллярных структурах и тепломассоперенос через движущиеся межфазные поверхности, а именно движение перемычек сверхтекучего гелия и обыкновенных неквантовых жидкостей, в том числе жидких металлов, в капиллярах при наличии продольного теплового потока.

Актуальность проблемы

Изучение процессов тепломассопереноса в двухфазных системах, находящихся внутри капиллярных структур, представляет особенный интерес в связи с созданием новых эффективных теплоотводящих, термостатирующих и терморегулирующих устройств для обеспечения тепловых режимов теплона-груженных элементов и узлов электронной техники. Эти же процессы лежат в основе работы тепловых труб, теплообменников с пористыми стенками и пористых поверхностей теплообмена, предназначенных для обеспечения эффективной тепловой защиты и др.

В связи с этим интенсивно возрастают объемы соответствующих экспериментальных исследований, что делает особенно актуальной проблему совершенствования теоретических моделей процессов парообразования в капиллярах и пористых средах.

В большинстве исследований, посвященных росту элементов паровой фазы в жидкости, рассматривается ситуация, когда теплота поступает в паровой объем из окружающей его жидкости. В данной работе внимание целиком уделяется исследованию эволюции паровых полостей при поступлении теплоты от твердой поверхности через пар к жидкости. Такой перенос теплоты осуществляется при пленочном кипении жидкостей, когда слой пара отделяет греющую поверхность от объема жидкости.

Пленочное кипение представляет интерес, поскольку является составной частью явлений, понимание механизмов которых имеет значение для решения ряда важных практических задач. Так, например, пленочное кипение может происходить на поверхности капель жидкости или твердых частиц, попавших в объем жидкости, имеющей температуру значительно ниже их собственной. Это может приводить к мгновенному повышению давления в данной системе («холодная» жидкость - «горячие» капли) т.е. к так называемому паровому взрыву. Такое явление возможно при расплавлении тепловыделяющих элементов ядерных реакторов и попадании горячего ядерного топлива и металла оболочки в более холодный теплоноситель. (Паровой взрыв в этом случае более вероятен, если теплоносителем является вода, а не жидкий металл.) Другая ситуация при которой возможен паровой взрыв - попадание забортной воды в танкер со сжиженным природным газом.

Таким образом, исследование роста паровых полостей, происходящего при подводе теплоты от твердой греющей поверхности, должно способствовать пониманию процессов, имеющих место при пленочном кипении, что в свою очередь может, привести к результатам, которые будут полезны для решения ряда практических задач.

Планирующиеся эксперименты по изучению теплообмена при кипении обычных и криогенных жидкостей в условиях невесомости на борту орбитальных космических аппаратов требуют разработки соответствующей экспериментальной системы. Она должна содержать устройство, обеспечивающее удержание жидкости в экспериментальном объеме вблизи нагревателя и препятствующее ее вытеснению паром из экспериментальной ячейки, но позволяющее пару, который образуется в результате испарения под действием теплового потока, выходить наружу. Предполагается, что выполнить эту функцию может капиллярно-пористое тело, ограничивающее экспериментальный объем.

Пленочное кипение сверхтекучего гелия в невесомости представляет исключительный интерес. Как было сказано ранее, роль термического сопротивления слоя гелия II даже макроскопической толщины в процессах теплоперено-са незначительна. Эта особенность сверхтекучего гелия дает возможность изучить влияние процессов переноса, протекающих на межфазной поверхности, на процесс теплообмена при кипении в целом, поскольку термическим сопротивлением жидкости в этом случае можно пренебречь. Проведение подобных экспериментов с другими жидкостями представляется затруднительным.

Сверхтекучий гелий, будучи квантовой жидкостью, кроме всего прочего, отличается от обычных жидкостей тем, что пузырьковый режим кипения у него отсутствует. Процесс переноса теплоты от нагревателя по жидкости непосредственно сменяется пленочным кипением, т.е. при достижении некоторой плотности теплового потока, называемой пиковой, происходит образование пара и начинается рост паровой пленки. В зависимости от заданных параметров процесса реализуется один из нескольких возможных режимов кипения. На тепло-отдающих поверхностях любой конфигурации пленочное кипение сверхтекучего гелия имеет две разновидности - бесшумовое и шумовое [1,2]. При бесшумовом пленочном кипении паровая пленка имеет постоянные во времени очертания по окончании процесса роста и достижении стационарного состояния, отрыва пузырей от межфазной границы не происходит. Второй режим пленочного кипения сопровождается слышимым шумом и высокочастотными пульсациями межфазной поверхности. Если нагреватель имеет цилиндрическую форму, то в первом случае образуется пленка постоянной толщины с цилиндрической формой межфазной поверхности.

Режим бесшумового пленочного кипения удобен для исследований влияния на теплообмен в двухфазной системе процессов переноса теплоты и массы через межфазную поверхность, поскольку легче всего формулируется математическое описание для цилиндрической пленки постоянной толщины и, следовательно, обработка результатов экспериментов упрощается. Для обеспечения полной радиальной симметрии задачи необходимо избавиться от действия силы гравитации, которая при некоторых режимных параметрах искажает форму паровой пленки (в особенности большой толщины) и, кроме того, обуславливает конвективные течения пара в пленке, приводящие к несимметричности процесса теплопереноса. Вследствие названных причин данные эксперименты необходимо проводить в условиях невесомости.

Другая причина, по которой эксперименты в невесомости предпочтительней наземных, заключается в том, что полученная в этом случае при исследовании пленочного кипения информация, возможно, даст представления о закономерностях фазового перехода второго рода в термодинамически неравновесных условиях (при наличии теплового потока), т.е. поможет найти зависимость температуры перехода жидкого гелия из нормального состояния в сверхтекучее от величины тепловой нагрузки. Для точного определения этой температуры требуется поддерживать в некотором объеме жидкого гелия постоянное давление, так как изменение давления приводит к изменению температуры фазового переда. В условиях гравитации невозможно обеспечить постоянство давления в относительно большом объеме. Существование перепада давления, обусловленного действием силы гравитации, приводит к тому, что сверхтекучий гелий будет занимать только верхнюю часть объема, а в нижней части будет существовать нормальный гелий. Поскольку уменьшение толщины слоя жидкого гелия приводит к трудностям в организации эксперимента, постоянства давления в жидкости можно добиться только в условиях невесомости.

Таким образом, все выше изложенное убеждает в том, что существуют проблемы, для решения которых требуются исследования кипения сверхтекучего гелия в невесомости. Для этого в свою очередь необходимо спроектировать соответствующую экспериментальную систему, одним из элементов которой должно быть капиллярно-пористое тело, окружающее нагреватель. Следовательно, возникает необходимость в проведении расчетных исследований поведения системы гелий II — пар в капиллярных структурах. На первом этапе этих исследований представляется целесообразным рассмотреть идеализированную модель капиллярно-пористого тела, в которой все капилляры являются прямыми и не связанными друг с другом, что делает актуальными детальные исследования движения испаряющихся под воздействием теплового потока жидких гелиевых перемычек в одиночном капилляре.

Имеется также ряд проблем, для решения которых необходимо исследовать кипение жидких металлов в каналах. В работе [3] называются следующие причины актуальности исследований задач о парообразовании при течении жидких металлов в каналах и капиллярах.

Основным достоинством щелочных металлов как рабочих тел и теплоносителей энергетических и теплообменных установок является низкая упругость их паров при высоких температурах. Это обстоятельство позволяет существенно повысить начальные температуры энергетических циклов при сохранении умеренных значений напряжений, возникающих в элементах конструкций под действием внутреннего давления.

Особенно сильным стимулом для проведения исследований в области кипения щелочных металлов является начавшаяся еще в 60-е годы XX столетия разработка энергетических систем для космических аппаратов, в первую очередь предназначенных для длительных межпланетных полетов. Электрическая мощность таких установок оценивается в 1-10 МВт, причем наиболее подходящий источник энергии для таких установок — ядерный реактор. По совокупности технико-экономических показателей целесообразно использовать в качестве рабочего тела этих установок калий.

Поскольку сброс теплоты в условиях космоса может быть осуществлен только путем излучения, то приемлемая масса радиатора может быть достигнута лишь при температуре его панелей не менее 600-700° С. В этой ситуации для получения необходимого коэффициента полезного действия установки следует повышать верхнюю температуру цикла. Тем самым возникают условия, в которых целесообразно использовать в качестве рабочих тел щелочные металлы.

Щелочные металлы по своим ядерно-физическим и теплофизическим характеристикам являются хорошими, если не лучшими, теплоносителями для ядерных реакторов на быстрых нейтронах. (Для их охлаждения нельзя использовать воду, являющуюся хорошим замедлителем нейтронов.) Вследствие достаточно плотной упаковки тепловыделяющих элементов в кассетах реакторов на быстрых нейтронах возникает определенная вероятность частичной или полной закупорки отдельных каналов, сокращения в них расхода до аварийных значений и перегрева теплоносителя с последующим вскипанием и выбросом жидкости из каналов. Оставшаяся на стенках канала жидкая пленка может в этой ситуации испариться, что приведет к перегреву и расплавлению тепловыделяющих элементов с опасностью в отдельных случаях перемещения топлива и образования вторичной критической массы. Процессы, связанные со вскипанием теплоносителя в активной зоне, считаются наиболее вероятными причинами аварии ядерного реактора. Таким образом, знание динамики парообразования перегретого пара жидкого металла очень важно при расчете безопасных режимов работы реакторов на быстрых нейтронах. Для таких реакторов результаты расчетов пределов безопасной работы или степени повреждения в случае вероятной аварии зависят частично от того, насколько изучен механизм парообразования и эволюции паровых полостей в жидких металлах.

В крупных реакторах имеются также предпосылки к возникновению так называемого положительного натриевого коэффициента реактивности, когда при вскипании металла, выбросе жидкости и замещении ее паровой фазой реактивность резко возрастает, и разгон реактора может произойти без образования вторичной критической массы.

При расплавлении тепловыделяющих элементов произойдет смешение горячего ядерного топлива и металла оболочки с более холодным натрием. Такая ситуация может привести к мгновенному повышению давления вследствие образования большого числа пузырьков пара на диспергированных каплях горячей жидкости т.е. к паровому взрыву.

Процессы фазового перехода щелочных металлов используются в высокотемпературных тепловых трубах - эффективных безнасосных устройствах для передачи больших количеств тепла при малых температурных напорах.

Все эти проблемы требуют изучения закономерностей кипения жидких металлов в каналах, происходящего при этом роста паровых пробок и движения жидкой фазы. Рассматриваемые в работе задачи о течении обычных неквантовых жидкостей актуальны, поскольку полученные результаты могут быть полезны при решении проблемы осушения каналов теплообменников.

Цель работы

Главной целью настоящей работы является решение проблемы движения Не II в капиллярах с паром, связанной с проектированием экспериментальной установки для исследования пленочного кипения сверхтекучего гелия в невесомости.

Другая цель данной работы - решение вопросов о происходящем вследствие роста паровых пробок течении жидких металлов и обычных жидкостей в каналах и капиллярах. Эти вопросы рассматриваются, поскольку они имеют отношение к проблеме осушения каналов теплообменников при вскипании жидкости в аварийных ситуациях.

В соответствии с этим в работе ставились следующие задачи:

• Разработка методов физического и математического моделирования процессов тепломассообмена при движении объемов жидкости в каналах, заполненных паром, с учетом характерных для задач испарения и конденсации эффектов термодинамической неравновесности.

• Решение задачи о стационарном движении испаряющейся под действием продольного теплового потока перемычки сверхтекучего гелия в круглом цилиндрическом капилляре при ламинарном режиме течения. Анализ полученных результатов, выявление особенностей процесса, которые должны быть учтены при проектировании экспериментальной ячейки для изучения кипения сверхтекучего гелия в невесомости.

• Экспериментальное исследование движения столбика Не II в капилляре с паром.

• Решение задачи о нестационарном движении испаряющегося столбика обыкновенной неквантовой жидкости (расплавленного металла или неметаллической жидкости) в капилляре.

Научная новизна

Впервые аналитически решены проблемы:

• стационарного движения перемычки сверхтекучего гелия в капилляре, заполненном паром, при поступлении теплового потока на одну из поверхностей раздела фаз.

• нестационарного движения столбика жидкости переменной длины, уменьшающегося вследствие испарения с межфазной поверхности, в капилляре с паром при постоянном или изменяющемся во времени перепаде температуры по длине жидкой перемычки.

При этом рассмотренные задачи имеют следующие особенности, отличающие их от задач, исследованных в других работах:

В то время, как в большинстве исследований, посвященных росту элементов паровой фазы в жидкости, рассматривается ситуация, когда теплота поступает в паровой объем из окружающей его жидкости. В данной работе основное внимание уделяется исследованию эволюции паровых полостей при поступлении теплоты от твердой поверхности через пар к жидкости.

В работе изучено поведение двухфазных систем в капиллярах при наличии продольного теплового потока, тогда как обычно рассматривается теплообмен при течении двухфазных сред в каналах с подводом теплоты через их стенки.

Физическая модель процессов тепломассопереноса вблизи межфазных поверхностей, используемая при решении задач, также заключает элемент новизны. Предложенный подход к описанию процессов переноса отличается от чаще всего применяемого традиционного. Как правило, при рассмотрении процессов переноса применяется так называемая квазиравновесная схема, суть которой заключается в принятии допущения о том, что температуры пара и межфазной поверхности одинаковы. Такая схема позволяет получить хорошие результаты лишь в тех случаях, когда интенсивность процессов переноса не очень велика. В настоящем исследовании при описании тепломассообмена между жидкостью и паром применяется молекулярно-кинетический метод, и таким образом учитываются эффекты термодинамической неравновесности на границах раздела фаз.

Впервые проведены экспериментальные исследования поведения перемычки сверхтекучего гелия в капилляре диаметром сотни микрометров и длиной несколько метров при подводе теплоты к одной из межфазных поверхностей.

Положения, выносимые на защиту

Новая физическая и математическая модели процесса движения испаряющихся жидких перемычек обычных и квантовых жидкостей в капиллярах при поступлении теплоты из парового пространства, учитывающие неравновесные кинетические эффекты вблизи межфазных поверхностей.

Метод расчета названных процессов, пригодный для применения при проектировании экспериментальных установок для изучения кипения гелия II, других криогенных и обыкновенных жидкостей в условиях невесомости, а также при решении задач об осушении каналов теплообменников.

Результаты экспериментов, доказывающие, что при выполнении некоторых условий возможно течение гелия II в капилляре к источнику теплоты при наличии между нагревательным элементом и Не II паровой пробки, давление в которой выше давления пара над «холодной» межфазной поверхностью на другом конце перемычки сверхтекучего гелия.

Практическая ценность

Полученные результаты могут быть применены при решении следующих практических задач:

• разработке теоретических моделей кипения сверхтекучего гелия внутри пористых структур.

• проектировании экспериментальной ячейки для изучения кипения Не II в условиях нулевой гравитации, а именно, для определения геометрических параметров капиллярно-пористого тела, окружающего нагреватель и удерживающего таким образом жидкость в экспериментальном объеме.

• решении вопросов, связанных с проблемой предотвращения нежелательного осушения каналов теплообменников, происходящего в аварийных ситуациях.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов подтверждается проведенной экспериментальной проверкой предсказанного в работе эффекта движения перемычки сверхтекучего гелия в капилляре к нагревателю, отделенному от перемычки паровой пробкой.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на II и III Российских национальных конференциях по теплообмену (Москва, 1998 г. и 2002 г.); VI и VIII международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2000 г. и 2002 г.); IV Минском Международном форуме по тепломассообмену (2000 г.); III международном форуме по физике низких температур в условиях микрогравитации (Россия, Черноголовка, 2002 г.).

Публикации

Материалы данной диссертационной работы изложены в 14 публикациях - 7 статьях и 7 тезисах.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения и имеет объем 176 стр., включая 42 рисунка и 1 таблицу. Библиография включает 58 наименований.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Королев, Павел Викторович

Основные результаты расчетных и экспериментальных исследований, представленных в диссертации, можно сформулировать следующим образом:

1. Показано и экспериментально подтверждено, что течение гелия II к источнику теплоты может происходить в капиллярах и в том случае, когда между Не II и греющим элементом существует замкнутый объем нагретого пара. Иначе говоря, наличие замкнутой паровой полости не создает препятствий для реализации неидеального термомеханического эффекта. Этот эффект реализуется лишь тогда, когда длина заполненного сверхтекучим гелием участка капилляра превосходит некоторую величину, для определения которой получена аналитическая формула- Доказано, что в принципе перемычка Не II в капилляре может быть неподвижна при наличии теплового потока и отсутствии преград для ее движения.

2. Проведенные исследования показали, что капиллярная структура, которая могла бы удержать гелий II в некотором объеме при наличии в нем растущей паровой полости и обеспечить необходимый перепад давлений между гелием в объеме и внешней средой, может быть изготовлена. Обнаруженный неидеальный термомеханический эффект должен найти свое применение при проектировании установки для исследований кипения сверхтекучего гелия в невесомости.

3. Полученные результаты, служат доказательством того, что при подводе теплоты к межфазной поверхности Не II - пар через замкнутый паровой объем испарения сверхтекучего гелия не происходит.

4. Показано, что нестационарное движение испаряющихся перемычек обыкновенных жидкостей в капиллярах для случая, когда капиллярные силы пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкого трения, может быть описано с помощью аналитических формул. Предлагаемый в данной работе подход делает возможным проведение относительно простых расчетов времени осушения капиллярных каналов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ

РАБОТАХ

1. Хуртин П.В., Крюков А.П. Разработка моделей расчета теплообмена при пленочном кипении сверхтекучего гелия вблизи лямбда-точки // Вторая Российская национальная конференция по теплообмену: Тезисы докладов. Студенческая секция.- М.: Издательство МЭИ, 1998.- Т. 8.- С. 96-97.

2. Kryukov А.Р., Khurtin P.V. Some models of heat transfer at film boiling in su-perfluid helium near Appoint in microgravity // The Second Chernogolovka Workshop on Low Temperature Physics in Microgravity Environment. Abstracts.- Chernogolovka, Russia, 1999. - C. 12.

3. Khurtin P.V., Kryukov A.P. Some models of heat transfer at film boiling in su-perfluid helium near Appoint in microgravity // Journal of Low Temperature Physics.- 2000.- Vol. 119. - Nos.3/4. - C. 413-420.

4. Крюков А.П., Хуртин П.В. Описание тепло- и массопереноса при кипении сверхтекучего гелия в невесомости внутри капиллярно-пористого тела // Теплообмен в двухфазных системах: Труды IV Минского Международного форума.- Минск, 2000 - Т. 5 - С. 499-503.

5. Хуртин П.В., Крюков А.П. Решение задач о движении сверхтекучего гелия в капилляре при наличии теплового потока И Шестая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика": Тезисы докладов- М.: Издательство МЭИ, 2000.-Т. 3-С. 140-141.

6. Королев П.В., Крюков А.П. Нестационарное движение высокотеплопроводной жидкости в капилляре, заполненном паром, при наличии продольного теплового потока // Теплофизика высоких температур.- 2001.- Т. 39. - №2-С. 235-241.

7. Королев П.В., Крюков А.П. Движение сверхтекучего гелия в капилляре с паром при наличии продольного теплового потока // Вестник МЭИ - 2002-№1- С. 43-46.

8. Королев П.В., Крюков А.П. Нестационарное движение жидкости в капилляре с паром при наличии осевого теплового потока // Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика": Тезисы докладов - М.: Издательство МЭИ, 2002.-Т. 3.-С. 123-124.

9. Королев П.В., Крюков А.П. Нестационарное движение испаряющейся жидкой перемычки в капилляре // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену —М.: Издательство МЭИ, 2002-Т .4.-С. 279279.

10. Bondarenko S.I., Gavrylov R.V., Eremenko V.V., Rusanov K.V., Shcherbakova N.S., Dergunov I.M., Kryukov A.P., Korolyov P.V., Selyaninova Yu.Yu., Zhu-kov V.M., Kharitonov V.S., Kutsenko K.V., Deev V.I., and Shuvalov V.A. Physical research of microgravity influence on physical phenomenon in cryogenics liquids and general-purpose onboard cryogenic facility for realization of this research aboard International Space Station // The Third Chernogolovka Workshop on Low Temperature Physics in Microgravity Environment: Abstracts — Chernogolovka, Russia, 2002 - P. 13.

11. Dergunov I.M., Korolyov P.V., Kryukov A.P., Selyaninova Yu.Yu, Superfluid helium boiling in the model of porous structure at microgravity // The Third Chernogolovka Workshop on Low Temperature Physics in Microgravity Environment: Abstracts - Chernogolovka, Russia, 2002 - P. 20.

12. Korolyov P.V., Kryukov A.P. He-II - vapor interfaces motion in capillary at the presence of longitudinal heat flux // The Third Chernogolovka Workshop on Low Temperature Physics in Microgravity Environment: Abstracts - Chernogolovka, Russia, 2002.- P. 70.

13. Bondarenko S.I., Gavrylov R.V., Eremenko V.V., Rusanov K.V., Shcherbakova N.S., Dergunov I.M., Kryukov A.P., Korolyov P.V., Selyaninova Yu.Yu., Zhu-kov V.M., Kharitonov V.S., Kutsenko K.V., Deev V.I., and Shuvalov V.A. Physical research of microgravity influence on physical phenomenon in cryogenics liquids and general-purpose onboard cryogenic facility for realization of this research aboard International Space Station // Fizika Nizkikh Temperatur-2003.-Vol. 29.- No. 6.- P. 628-632. 14. Дергунов И.М., Королев П.В., Крюков А.П., Селянинова Ю.Ю. Кипение Не II в пористой структуре при микрогравитации: модельное представление // Физика низких температур - 2003.- Т. 29- №6.- С. 653-658.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Королев, Павел Викторович, 2004 год

1. Аметистов Е.В., Григорьев В.А. Теплообмен с Не II. М.: Энергоатомиздат, 1986.-144 с.

2. Аметистов Е.В. Особенности теплообмена со сверхтекучим гелием (Не II). -Новосибирск: Институт теплофизики СО АН СССР 1988 - 46 с.

3. Зейгарник Ю.А., Литвинов В.Д. Кипение щелочных металлов в каналах-М.: Наука, 1983.-126 с.

4. Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М.: Наука, 1971.- 320 с.

5. Keller W.E. and Hammel E.F. Heat conduction and fountain pressure in liquid Hell // Annals of Physics.- 1960.-Num. 10.- C. 202-231.

6. Schmidtchen U. Turbulent helium II flow through different narrow channels // Journal of Low Temperature Physics.- 1987.-Vol. 68.-Nos. 3/4- C. 169-204.

7. Межов-Деглин Л.П., Изнанкин А.Ю., Минеев В.П. Наблюдение ударных волн разрежения второго звука в сверхтекучем гелии // Письма в ЖЭТФ — 1980.- Т. 32.- Вып. 3.- С. 217-222.

8. Iznankin A.Yu. and Mezhov-Deglin L.P. // JETP Letters.- 1982 Vol. 35 - P. 286-354.

9. Iznankin A.Yu. and Mezhov-Deglin L.P. // Proc. Int. Conf. LT-17 Elsevier Science Publishers 1984.- Vol. 1- P. 71-72.

10. Немировский C.K., Цой A.H. О генерации вихрей в Не II мощным тепловым импульсом // Письма в ЖЭТФ.-1982.- Т. 35.- Вып. 6.- С. 229-231.

11. Nemirovskii S.K., Tsoi A.N. Transient thermal and hydrodynamic processes in superfluid helium // Cryogenics.- 1989.- Vol. 29.- Num. 10 P. 985-994.

12. Nemirovskii S.K., Kondaurova L.P., Baltsevich J.A. Transient heat transport in helium II cylindrical space // Cryogenics.- 1994 Vol. 34 - Num. 11- P. 313— 316.

13. Selzer P.M., Fairbank W.M., and Everitt C.W.F. A superfluid plug for space // Adv. Cryogen. Eng.- 1971.-Vol. 16.-P. 277-281.

14. Urban E.W. et al. Helium II flow through and vapor separation by porous plugs // Journal of Low Temperature Physics.- 1975.- Vol. 4 P. 37-40.

15. Shaposhnikov V.A., Zotov N.V. and Grafov A.P. An investigation of He II flow crisis in porous media // Физика низких температур.— 1990.-T. 16.- № 4 С. 468-470.

16. Schotte U., Denner Н. The mechanism governing phase separation of helium II by means of narrow channels H Proc. ICEC-8 1980.- P. 27-31.

17. Klipping G. He II cryostats for space application: scientific and engineering aspects of phase separation // Proc. of the First Russian-German Symposium on Heat Transfer in Cryogenic Systems Kharkov - 1985 - P. 1-8.

18. Denner H., Klipping G. et al. The evaporation of He II through narrow channels // Proc. ICEC-7- 1978.-P. 240-244.

19. Nikai H., Kimura N., Murakami M., Haruyama T. and Yamamoto A. Superfluid helium flow through porous media // Cryogenics.- 1996 Vol. 36 - Num. 9-P. 667-673.

20. Van Sciver S.W., Huang X. and Panek J. Heat and mass transfer processes in connected saturated He II baths // Cryogenics- 1997.—Vol. 37 Num. 11-P. 745-752.

21. Гамцемлидзе Г.А., Мирзоева М.И. Термомеханический циркуляционный эффект в сверхтекучем гелии-И // ЖЭТФ 1980 - Т. 79.- Вып. 3(9).-С. 921-924.

22. Гинзбург В.Л., Собянин А.А. О циркуляционном эффекте и квантовых интерференционных явлениях в неравномерно нагретом кольцеобразном сосуде со сверхтекучим гелием // Письма в ЖЭТФ- 1983- Т. 85-Вып. 5(11).-С. 1606-1614.

23. Смирнов Г.Ф., Цой А.Д. Теплообмен при парообразовании в капиллярах и капиллярно-пористых структурах.- М.: Издательство МЭИ, 1999.- 440 с.

24. Сингер Р., Хольтц Р. Парообразование в перегретом натрии, заполняющем вертикальный канал // Теплопередача 1972 - Т. 94- №3- С. 48-52.

25. Булеев Н.И., Казакова Л.Я., Лощинин В.М., Панкин И.И., Простов П.В. Вскипание натрия в круглой трубе // ИФЖ- 1974- Т. 27 №6 - С. 957-963.

26. Присняков П.Ф. Рост паровых пробок в каналах малых размеров // ИФЖ-1973.- Т. 25.- №3.- С. 440-444.

27. Авербах B.C., Власов С.Н., Заславский Ю.М. Движение капли жидкости в капилляре по действием статического и акустического поля // Институт прикладной физики РАН — 1998- Препринт.

28. Авербах B.C., Власов С.Н., Заславский Ю.М. Движение жидкой капли, защемленной в капилляре пористой среды, в поле звуковой волны // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательство МЭИ, 1998. - Т.5.- С. 145-146.

29. Заславский Ю.М., Назаров В.Е. Поступательное и колебательное движение столбика жидкости в коническом капилляре // Институт прикладной физики РАН 2002.- Препринт.

30. Де Жен П.Ж. Смачивание: статика и динамика // Успехи физических наук. -1987.-Т. 151.-№4.-С. 619-681.

31. Железный Б.В. Экспериментальное исследование динамического гистерезиса краевого угла // Доклады Академии Наук СССР.- 1972.- Т. 207- №3.- С. 647-650.

32. Березкин В.В., Чураев Н.В. Изменения краевых углов в ходе капиллярного поднятия // Коллоидный журнал 1982 - Т. 44.- №3.- С. 417-422.

33. Самсонов В.М., Щербаков Л.М. Применение неравновесной термодинамики к кинетике растекания и течения жидкости в капилляре // Коллоидный журнал.- 1985.- Т. 47.- №5.- С. 907-914.

34. Адамсон А. Физическая химия поверхностей М.: Мир, 1979 — 806 с.

35. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей.- М.: ОГИЗ, 1947.- 782 с.

36. Ross D., Rutledge J.E. and Taborek P. Superfluid Droplets on a Solid Surface // Science.- 1997.-Vol. 278.-P. 664-667.

37. Земских В.И., Крылова М.В. Макроскопические характеристики движения границы раздела фаз в единичном капилляре с учетом капиллярных сил // Механика жидкости и газа 1998. -№1- С. 188-190.

38. Лабунцов Д.А., Муратова Т.М. Физические и методические основы формулировки задач тепло- и массообмена при фазовых превращениях // Сб.: Тепло- и массоперенос.- Минск: ИТМО АН БССР 1972.- Т 2., 4.1 - С. 112.

39. Ястребов A.K., Крюков А.П. Решение уравнения Больцмана для задачи теп-лопереноса в паровой пленке при пленочном кипении // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательство МЭИ, 2002. — Т. 8 - С. 148-151.

40. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. Сер. «Теоретическая физика».- Т.6.- М.: Наука, 1986. 736 с.

41. Паттерман С. Гидродинамика сверхтекучей жидкости М.: Мир, 1978-520с.

42. Labuntsov D.A. and Kryukov А.Р. Analysis of intensive evaporation and condensation // International Journal of the Heat Mass Transfer 1979- Vol. 22. - P. 989.

43. Муратова T.M., Лабунцов Д.А. Кинетический анализ процессов испарения и конденсации // Теплофизика высоких температур.- 1969 Т. 7.- №5 - С. 959-976.

44. Агафонов Д.В., Черкасов С.Г. Влияние переменности плотности на распространение тепла в газе Теплофизика высоких температур 2002 - Т. 40.-№4.-С. 617-622.

45. Дарьин Н.А., Мажукин В.И. О численном решении задачи Стефана на адаптивных сетках // Дифференциальные уравнения.- 1987.- Т. 23- №7 С. 1154-1160.

46. Дарьин H.A., Мажукин В.И. Об одном подходе к построению адаптивных разностных сеток // Доклады Академии Наук СССР.- 1988 Т. 298 - №1-С. 64-68.

47. Мажукин В.И., Такоева Л.Ю. Принципы построения динамически адаптирующихся к решению сеток в одномерных краевых задачах // Математическое моделирование .- 1990.- Т. 2.- №3.- С. 101-118.

48. Бартеньев О.В. Современный Fortran.- М.: Диалог-МИФИ, 1998 — 397 с.

49. Фортран 90. Международный стандарт М.: Финансы и статистика, 1998416 с.

50. Самохин А.Б., Самохина A.C. Численные методы и программирование на Фортране для персонального компьютера М.: Радио и связь, 1996.-224 с.

51. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. Статьи, выступления. М.: Наука, 1981.-495 с.

52. Справочник по физико-техническим основам криогеники. // Малков М.П., Данилов И.Б., Зельдович А.Г., Фрадков А.Б.; Под. ред. Малков М.П. М.: Энергоатомиздат, 1985.-432 с.

53. Van Sciver S.W. Helium Cryogenics. The international cryogenics monograph series Plenum Press. New York and London. To Mary, Travis, and Courtenay, 1986.-378 p.

54. Свойства жидкого и твердого гелия // Есельсон Б.Н., Григорьев В.Н., Иван-цов В.Г., Рудавский Э.Я.; Госстандарт; ГСССД М.: Издательство стандартов, 1978.- 128 с.

55. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел М.: Наука, 1964. -487с.

56. Двайер О. Теплообмен при кипении жидких металлов- М.: Мир, 1980.-516с.

57. Крюков А.П. Движение жидкости в канале с паром при наличии продольного теплового потока // Теплофизика высоких температур 2000 - Т. 38-№6.- С. 945-949.