Теплообмен при кипении углеводородных топлив и масел в условиях естественной конвекции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.05, доктор технических наук Шигабиев, Талгат Нигметзянович

• Шигабиев, Талгат Нигметзянович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Шигабиев, Талгат Нигметзянович

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ КИПЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ

1.1. Возможности и перспективы реализации потенциального хладоресурса углеводородных топлив

1.2. Фазовые превращения углеводородных топлив

1.3. Теоретические представления об особенностях кипения смесей

1.4 Основы теории парожидкостного равновесия

1.5 Начало кипения

1.6 Экспериментальное изучение начала кипения

1.7 Экспериментальное изучение плотности центров парообразования

1.8 Скорость роста пузырей в смесях

1.9 Теоретические модели роста пузыря

1.10 Отрывной диаметр пузырька в смесях

1.11 Теплообмен при кипении смесей

1.12 Частота отрыва пузырей в смесях

1.13 Влияние состава смеси на коэффициент теплоотдачи

1.14 Влияние недогрева смеси до температуры насыщения на коэффициент теплоотдачи

1.15 Влияние давления на коэффициент теплоотдачи при кипении смесей

1.16 Некоторые особенности теплообмена при кипении многокомпонентных смесей

1.17 Расчет коэффициента теплоотдачи при кипении смесей

1.18 Теплооотдача при кипении многокомпонентных смесей

63

1.19 Выводы к первой главе

2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КИПЕНИЯ ТОПЛИВ

2.1 Описание экспериментальной установки

2.2 Методика эксперимента

2.2.1 Измерение диаметра и длины экспериментальной трубки

2.2.2 Термопары и их градуировка

2.2.3 Определение удельной тепловой нагрузки поверхности нагрева

2.2.4 Измерение температур

2.3 Предварительные эксперименты

2.4 Методика проведения экспериментов с учетом коксоотложений и процесса фракционирования

2.5 Анализ точности экспериментов

2.5.1 Расчет погрешности измерений коэффициента теплоотдачи

2.5.2 Оценка погрешности результатов измерений теплопроводности

2.6 Выводы ко второй главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ

КОКСООТЛОЖЕНИЙ

3.1 Структура коксоотложений

3.2 Шероховатость поверхности нагрева

3.2.1 Характеристика шероховатости поверхности

3.2.2 Измерения шероховатости поверхности нагрева

3.3 Пористость отложений

3.4 Выводы к третьей главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПРОЦЕССА КИПЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНА

4.1 Внутренние характеристики процесса кипения топлив в отсутствии фракционирования

4.2 Внутренние характеристики процесса кипения реактивных и моторных топлив с учетом фракционирования

4.3 Теплообмен при кипении моторных и реактивных топлив с учетом их фракционирования

4.3.1 Сравнение опытных данных с уравнением Д.А.Лабунцова

4.3.2 Исследование теплоотдачи при кипении моторных и реактивных топлив с учетом процесса фракционирования

4.4 Моделирование процесса роста парового пузырька

4.5 Выводы к четвертой главе

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОКСООТЛОЖЕНИЙ НА ПРОЦЕСС ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ РЕАКТИВНЫХ И

МОТОРНЫХ ТОПЛИВ И МАСЕЛ

5.1 Влияние коксоотложений на теплообмен при кипениии

5.1.1 Моделирование процесса теплообмена между греющей поверхностью и паровым пузырьком

5.1.2 Исследование теплоотдачи с учетом коксоотложений

5.2 Кинетика образования кокса

5.3 Выводы к пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИМЕЧАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ АКТОВ ВНЕДРЕНИЙ И ДРУГИХ ДОКУМЕНТОВ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ОСВОЕНИЮ РАЗРАБОТОК ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

р', р"

и,

v

АТ = Т - Тс

Ла =

ст

q

с'р'ЛТ

гр

» !

я.

Ре. =

д и»

г-р"-а'

]Чи = а1Г IX

а,а

- плотности жидкой и паровой фаз;

- характерная скорость;

- кинематическая вязкость;

- температурный напор;

- удельная теплота парообразования;

- поверхностное натяжение;

- плотность теплового потока;

- число Якоба, характеризующее скорость роста парового пузырька

- масштабный зародышевый размер;

- число Пекле, характеризующее соотношение между движением жидкости, обусловленным процессом парообразования и температуропроводностью жидкой фазы

- число Нуссельта;

- температура кипения топлива;

- исходная температура кипения топлива.

коэффициенты температуропроводности жидкой и паровой фаз топлив

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теплообмен при кипении углеводородных топлив и масел в условиях естественной конвекции»

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к проблеме повышения топливной экономичности энергетических и силовых установок, работающих на углеводородных топливах неуклонно возрастает во всех промышленно развитых странах. Решение этой проблемы может быть осуществлено путем увеличения хладоресурса и удельной работоспособности углеводородных топлив и реализации их в термодинамическом цикле установок.

Моторные и реактивные топлива и масла представляют собой наиболее подходящий теплоноситель в силовых и энергетических установках летательных аппаратов, использование которого позволяет обеспечить требуемый температурный режим элементов конструкции. В настоящее время эти топлива и масла используются для охлаждения лишь в жидкой фазе, что весьма ограничивает реализуемый хладоресурс (< 600 кДж/кг). Существенное увеличение возможностей охлаждения (увеличение хладоресурса до 1000 кДж/кг) может быть достигнуто за счет увеличения предельных температур нагрева топлив и учета теплоты парообразования. Кипение топлив может иметь место как в баках высокоскоростных летательных аппаратов (ЛА), так и в топливно-воздушных, топливно-газовых теплообменниках и каналах регенерирующего охлаждения. Кипение масел может происходить в условиях охлаждения и смазки газотурбинных и турбопоршневых двигателей, при этом процессы кипения топлив и масел могут протекать как при почти неизменном фракционном составе системы, так и в условиях фракционирования с отгоном более легких фракций. Аналогичные процессы имеют место в аппаратах нефтеперерабатывающей промышленности.

Проблема использования кипящих топлив и масел в силовых энергетических и технологических установках требует решения ряда задач, среди которых ключевой является определение закономерностей теплообмена в условиях кипения.

Актуальность темы

Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической проблемы - обеспечить эффективное использование моторных и реактивных топлив и масел в высоконапряженных силовых, энергетических и технологических установках.

Исследования носят межотраслевой характер и проведены в соответствии с Координационным планом НИР Академии наук по комплексной проблеме «Теплофизика и энергетика» на 1986-1990 гг. (разделы 1.9.1.3., 1.9.1.9., 1.9.1.10.); Межотраслевых программ «Химическая регенерация тепла для повышения экономичности, надежности и экологической чистоты силовых и транспортных средств» и «Разработка и исследование углеводородных топлив с целью повышения эффективности процессов сгорания и снижения загрязненности окружающей среды»; темы «Федерация - МАП» на 1991-1995 гг. комплексной программы Минвуза РСФСР «Человек и окружающая среда», а также по договорам с ЦИАМ им. П.И.Баранова.

Цель работы

Целью работы является разработка научных основ применения процессов кипения моторных и реактивных топлив и масел для обеспечения эффективного их использования в силовых, энергетических и технологических установках. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- исследовать особенности теплоотдачи при кипении моторных и реактивных топлив и масел в условиях естественной конвекции как при исходном фракционном составе, так и при их фракционировании;

- исследовать влияние коксоотложений на теплоотдачу при кипении моторных и реактивных топлив и масел;

- сформировать математические модели процессов кипения моторных и реактивных топлив и масел, разработать методы расчета этих процессов и получить обобщающие уравнения;

- внедрить полученные результаты в авиационную, нефтехимическую и другие отрасли экономики, а также в учебные курсы теплоэнергетической и нефтехимической специальностей ВУЗов.

Научная новизна

Научная новизна и значимость работы состоит в том, что в ней впервые комплексно исследованы процессы кипения моторных и реактивных топлив и масел, которые обладают рядом особенностей по сравнению с однокомпонентными жидкостями и бинарными смесями. Впервые учтены различия в природе нефтей, непостоянство углеводородного состава топлив и масел одной и той же марки, связанное с нефтехимическими процессами их переработки. Учтены колебания фракционного состава, и прежде всего температур начала и конца кипения, что потребовало от автора получения информации о теплофизических свойствах (ТФС) топлив и масел конкретной партии, а также ТФС определенных фракций (известные справочные данные далеко не всегда соответствовали данным, полученным автором, и в ряде случаев приводили к заметным погрешностям). Впервые учтено, что при

нагреве топлив и масел происходит снижение их термоокислительной стабильности и что в большинстве случаев приводит к образованию кокса на стенках каналов, что, в свою очередь, влияет на теплотдачу.

Автором получены новые данные:

-по закономерностям теплоотдачи при кипении моторных и реактивных топлив и масел в условиях естественной конвекции как при фракционировании, так и без него;

-по закомерностям образования коксоотложений, их структуре и свойствам при кипении моторных и реактивных топлив и масел;

-по закономерностям теплоотдачи при кипении топлив и масел в условиях образования коксоотложений;

-по влиянию предварительного термоокисления при нагреве топлив и масел на закономерности теплоотдачи;

-по внутренним характеристикам процесса кипения топлив и

масел.

Предложены новые соотношения для расчета теплоотдачи с учетом коксоотложений при кипении топлив и масел в условиях естественной конвекции.

Практическая ценность

Результаты работы послужили основой для создания в ЦИАМ:

-методик расчета систем охлаждения двигателей посредством кипящих топлив и масел;

-методик расчета ресурса элементов двигателей, охлаждаемых кипящими топливами, в условиях образования коксоотложений;

-методик расчета теплового состояния топливных баков ЛА в условиях интенсивного наружного нагрева и выкипания легких фракций топлива.

-на основе вышеперечисленных методик расчета произведена реконструкция систем охлаждения авиационных двигателей, учитывающая уточненные данные по ТФС фракций моторных и реактивных топлив.

Реализация основных положений диссертации

Материалы работы внедрены:

-в Центральном институте авиационного моторостроения в комплексе работ по повышению охлаждающей способности реактивных топлив в условиях фазовых превращений;

-в АО «Оргсинтез» при проектировании теплообменного и закалочно-испарительного оборудования по переработке нефтепродуктов;

-в учебных курсах авиадвигателестроительной, теплоэнергетической и нефтехимической специальностей вузов (МГФТУ, КГТУ, МАИ и др.).

Достоверность полученных данных

Достоверность полученных данных по теплообмену и коксоотложениям при кипении топлив и масел обеспечивалось применением аттестованных измерительных средств и апробированных методик измерения и обработки данных, анализом точности измерений, повторяемостью результатов, а также воспроизводимостью результатов по теплоотдаче при кипении однокомпонентных жидкостей и бинарных смесей и применением

статистических методов оценки погрешностей и обработки экспериментальных данных.

На защиту выносится

Автор защищает новые результаты теоретических и экспериментальных исследований кипения многокомпонентных жидкостей, методик расчета теплообмена при кипении моторных и реактивных топлив и масел в условиях естественной конвекции, внедрение которых в практику способствует повышению эффективности и ресурса силовых, энергетических и технологических установок, а также высокоэффективному рациональному использованию горюче-смазочных материалов (ГСМ) в технике.

Автор защищает также результаты математического моделирования процесса роста парового пузырька и теплообмена между поверхностью нагревателя и пузырьком. Результаты моделирования показали влияние изменения теплопроводности материала нагревателя, вследствие коксоотложений, на процесс теплообмена.

Апробация работы

Основные результаты доложены на научно-технических конференциях, в т.ч. на:

-научно-технических конференциях КХТИ (Казань 1973 -1993 гг., 1998г.);

-II Межотраслевой научно-технической конференции по проблеме химической регенерации тепла в летательных аппаратах и силовых установках (Москва 1991 г.);

-II Минском международном форуме по тепломассообмену (Минск 1991 г.);

-научно-технической конференции «Экологическая защита городов » (Москва 1996 г.);

-11 международном симпозиуме по физике кипения и конденсации (Москва 1997 г.).

- 3 International Workshop "Transport phenomena in Two-Phase Flows", Bulgaria, -1998.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 4 монографии.

Список научных трудов автора

1.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Теплоотдача при кипении углеводородных топлив в условиях естественной конвекции// Инженерно-физический журнал.-1995.-т.68.-№3.-С.438-443.

2.Ф.М.Галимов, Т.Н.Шигабиев, А.Г.Усманов. Теплообмен при кипении реактивных топлив в условиях естественной конвекции.// В сб.Тепло- и массообмен в химической технологии.- Казань.-1991.-С.14-21.

3.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Кипение смесей. Казань.-1994,- 134с.

4.Т.Н.Шигабиев, Л.С.Яновский, Ф.М.Галимов, В.Ф.Иванов. Тепло- и массообмен при фазовых превращениях топлив и масел.-Казань,- 1995.- 58с.

б.Т.Н.Шигабиев и др. Исследование теплообмена при кипении реактивных и моторных топлив./Научно-технический отчет №1.-4,- 1992.

6.Т.Н.Шигабиев, Ш.А.Гайдаров. Теплообмен при кипении жидкостей в условиях естественной конвекции,- Казань.- 1991,-264с.

7.Т.Н.Шигабиев. Теплообмен при кипении бинарных смесей под давлением./ Автореферат дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. - Казань.-1974,- 16с.

8-Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Теплоотдача при кипении реактивного топлива ТС-1. .// В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань,- 1989.- С. 117-120.

Э.Т.Н.Шигабиев. Влияние давления на теплообмен при кипении бинарных смесей жидкостей // Инженерно-физический журнал,- 1985.-t.XLIX,- № 4,- с.679.

Ю.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Обобщение опытных данных по теплоотдаче при кипении реактивных топлив // В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань.- 1990.

11.Ф.М.Галимов, Т.Н.Шигабиев. Влияние длительности кипения реактивного топлива ТС-1 на состояние поверхности нагрева.// В сб.Тепло-и массооб.в хим. технологии.-Казань.-1991- С.11-14.

12.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Теплообмен при кипении многокомпонентных смесей углеводородов в условиях естественной конвекции.// Химическая промышленность -№11.-1992.

13.Т.Н.Шигабиев. Особенности теплообмена при кипении углеводородных топлив // В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань.- 1992.

14.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Теплообмен при кипении реактивных топлив в диапазоне давлений 0,1-1,1 Мпа.// Промышленная теплотехника.- т.16.- №1,-1994.

1 б.Т.Н.Шигабиев, Ф.М.Галимов. Влияние процесса фракционирования на коэффициент теплоотдачи при кипении

углеводородных топлив в условии естественной конвекции// Химическая промышленность -№2.-1995.

16. Ф.М.Галимов, Т.Н.Шигабиев. Теплообмен при кипении автомобильных бензинов и дизельных топлив в условии естественной конвекции// В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань.- 1993.

17.Т.Н.Шигабиев, Л.С.Яновский, Ф.М.Галимов, В.Ф.Иванов. Эндотермические топлива и рабочие тела силовых и энергетических установок. - Казань.-1996,- 264с.

18.T.N.Shigabiev, F.A.Garifoullin. Influence of coke deposition on the boiling process./ Proc.3 Intern.Workshop on "Transport Phenomena in Two-Phase Flows".- Bulgaria.-1998.

1. ОСОБЕННОСТИ КИПЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ

СМЕСЕЙ

Процессы кипения моторных и реактивных топлив и масел реализуются в высокотеплонапряженных агрегатах силовых, энергетических и теплотехнических установок. Каких-либо данных по внутренним характеристикам: плотности центров парообразования, отрывном диаметре и частоте отрыва пузырей и по теплоотдаче при кипении топлив и масел, являющихся многокомпонентными неазеотропными смесями, в литературе нет, а возможность использования существующих моделей теплообмена, основанных на опытных данных при кипении однокомпонентных и бинарных жидкостей, для топлив и масел требует экспериментальной проверки. Кроме того, процессы кипения топлив и масел осложняются также и тем, что на поверхности кипения образуются коксоотложения, которые влияют на теплопередачу как за счет роста термического сопротивления стенки, так и за счет влияния на теплоотдачу посредством изменения состояния поверхности. Основным фактором, определяющим образование кокса, является термическое окисление топлив (масел) растворенным в них кислородом. Образование коксоотложений в условиях кипения топлив и масел является весьма сложным процессом, существенно зависящим от кинетики термического окисления, так и от внутренних характеристик кипения и интенсивности теплоотдачи, которые, в свою очередь, могут во многом определяться структурой и свойствами самих отложений. При этом необходимо учитывать изменение состояния и теплофизических свойств поверхности кипения вследствие осаждения продуктов окисления топлив и масел.

1.1.Возможности и перспективы реализации потенциального хладоресурса углеводородных топлив

Охлаждающая способность углеводородных топлив зависит от их хладоемкости, которая определяется характером агрегатного состояния, величинами теплоемкостей и химических превращений, а также теплопоглощающей способности при эндотермических превращениях, или, иначе говоря, определяется физическим и химическим хладоресурсом.

Физический хладоресурс топлив лимитируется допустимой максимальной температурой нагрева, при которой сохраняется термическая стабильность топлива. В настоящее время физический хладоресурс топлив используется, в основном, для непосредственного охлаждения масла в топливно-масляных радиаторах, в топливно-воздушных теплообменниках систем охлаждения турбины и систем кондиционирования летательных аппаратов [1]. Ввиду того, что современные масла, даже самые термостабильные, могут работать при температурах примерно 250-280°С (например, масло ВТ-301), нагрев топлив в этих условиях оказывается ниже. Верхний температурный предел реализации физического хладоресурса топлив в настоящее время не превышает 200°С, и топлива находятся в жидкофазном состоянии. Физический хладоресурс топлив при этом достигает 600 кДж/кг.

Увеличивать физический хладоресурс можно за счет реализации теплоты парообразования при кипении в условиях перегрева при температурах до 300 - 350°С. Физический хладоресурс топлив при этом может достигать 800 - 1200 кДж/кг [2].

Однако процессы кипения топлив осложняются тем, что на поверхностях кипения образуются коксоотложения, которые влияют на теплопередачу как за счет роста термического сопротивления стенки, так и вследствие изменения состояния поверхности. Основным фактором, определяющим процесс образования кокса, является жидкофазное окисление топлив растворенным в них кислородом [3].

Из анализа опытных данных следует, что образование коксоотложений в условиях кипения топлив является весьма сложным процессом, существенно зависящим как от кинетики химических превращений, так и от внутренних характеристик течения теплоотдачи, которые, в свою очередь, могут во многом определяться структурой и свойствами самих отложений. Данных же по внутренним характеристикам: плотности центров парообразования, отрывном диаметре и частоте отрыва пузырей - и по теплоотдаче при кипении топлив, являющихся многокомпонентными неазеотропными смесями, в литературе нет, а возможность использования существующих моделей теплообмена, основанных на опытных данных при кипении однокомпонентных [4, 5, 6] и бинарных [7-17] жидкостей, для топлив требует экспериментальной проверки. При этом необходимо учитывать изменение состояния и теплофизических свойств поверхности кипения вследствие осаждения продуктов окисления топлив.

В связи с этим расчет и проектирование энергетических, силовых и технологических установок, в которых реализуется кипение топлив, требует изучения закономерностей тепло- и массообмена.

В связи с ограниченными возможностями физического хладоресурса топлив возникает проблема поиска путей реализации

их химического хладоресурса, который может достигать значений 2500 - 4000 кДж/кг [18]. Последний может использоваться как при непосредственном охлаждении топливом теплонапряженных элементов силовых и энергетических установок, так и в установках с промежуточным теплоносителем. При этом в силовых и энергетических установках реализуется процесс химической регенерации тепла.

1.2.Фазовые превращения углеводородных топлив

Существенное увеличение интенсивности охлаждения (прирост хладоресурса до 800± 1200 кДж/кг) может быть достигнуто за счет реализации теплоты парообразования топлив. При этом проблема использования кипящих топлив для охлаждения силовых и энергетических установок требует решения ряда задач, одной из которых является определение закономерностей теплоотдачи в условиях кипения.

Углеводородные топлива в состоянии кипения обладают рядом особенностей, обусловленных как различиями в природе нефти, так и непостоянством углеводородного состава топлив одной и той же марки, связанным с нефтехимическими процессами ее переработки. Это сказывается на их фракционном составе и, прежде всего, на температурах начала и конца кипения и означает, что для расчетов систем охлаждения при кипении топлив необходимо располагать информацией о теплофизических свойствах топлива конкретной партии, а использование справочных данных о свойствах топлив, например [18] может привести к заметным погрешностям. Кроме того, при нагреве топлив

происходит снижение их термоокислительной стабильности и образование кокса на стенках каналов, что ухудшает теплоотдачу.

Основным механизмом коксообразования является, как установлено в работах [19, 20], окисление компонентов топлива растворенным кислородом. Поэтому, с целью исключения коксообразования и ухудшения теплоотдачи при кипении, в топливе необходимо снижать концентрацию кислорода.

К настоящему времени число опубликованных работ по теплообмену при кипении топлив весьма незначительно. При кипении многокомпонентных смесей легких (природный газ) и тяжелых (газовый конденсат С6 - С9) углеводородов наблюдается ряд явлений [21], отличающих этот процесс от кипения однокомпонентных жидкостей: независимость (или уменьшение) коэффициента теплоотдачи от давления при кипении природного газа, снижение степени влияния плотности теплового потока на коэффициент теплоотдачи с ростом давления (при кипении газового конденсата). Причина этих явлений, по мнению авторов [21], лежит в особенностях используемых жидкостей, т.е. в их сложном составе. Вместе с тем нет оснований полагать, что характер кипения многокомпонентных и бинарных смесей принципиально отличается. Известно, что при кипении смесей одновременно с процессами теплообмена происходит массообмен: паровые пузыри, образующиеся на поверхности, обогащаются низкокипящими компонентами, а пристенный слой жидкости - высококипящими. При этом происходит рост температуры насыщения жидкости в пристенном слое, уменьшение действительного температурного напора, а следовательно, и коэффициента теплоотдачи (по сравнению с кипением однокомпонентной жидкости со свойствами смеси). Степень снижения коэффициента теплоотдачи

определяется скоростью испарения жидкости на поверхности нагрева, интенсивностью циркуляции жидкости у стенки и скоростью диффузии низкокипящих компонентов к границе раздела фаз в пристенном слое.

Теплоотдача при кипении реактивных топлив ТС-1, РТ, Т-6, Т-8, Т-8В исследовались лишь в [22, 23, 24] с участием автора.

1.3.Теоретические представления об особенностях кипения смесей

Влияние состава многокомпонентной кипящей смеси на коэффициент теплоотдачи и другие характеристики процесса было определено с помощью ряда гипотез.

ГИПОТЕЗА ВАН-СТРАЛЕНА: Ван-Стрален [25, 26, 27] разработал одну из первых гипотез, с помощью которой попытался объяснить наличие максимума для критического коэффициента а как функции концентрации х следующим образом. Пленочное кипение начинается тогда, когда паровые пузырьки, образующиеся на горячей поверхности, начинают сливаться в сплошную полость. Поэтому с уменьшением максимального (отрывного) размера пузырьков начало пленочного кипения сдвигается в область более высоких температурных напоров и тепловых потоков. В случае кипения унарной системы оторвавшиеся пузырьки, всплывая в перегретой жидкости, непрерывно увеличиваются. При кипении смеси так происходит не всегда. Так как при преимущественном испарении более летучей компоненты состав окружающего жидкого слоя обедняется этой составляющей, а температура насыщения повышается, поэтому пузырек, всплывая в перегретой смеси, все время находится в равновесии, не растет и имеет минимальные

размеры. В этом случае коагуляция оторвавшихся пузырьков затруднена и теплоотдача максимальна.

В гипотезе Ван-Стралена максимум теплообмена находится, в соответствии с проведенными экспериментами, в области малых концентраций летучей компоненты, так как в этих условиях прилежащий сферический слой особенно чувствителен к изменениям его состава.

Тем не менее, эта гипотеза вызывает серьезные возражения [13]. Во -первых, она исследовала вопрос о слиянии пузырьков после отрыва, тогда как для начала пленочного кипения существенна коагуляция пузырьков, расположенных на поверхности нагревателя. Вторым недостатком гипотезы явилось пренебрежение значением смачиваемости жидкой смесью твердой поверхности, столь важным в наступлении кризиса. Наконец, Ван-Стрален не учел, что при испарении более летучего вещества меняется не только состав, но и температура прилежащего слоя жидкости.

ГИПОТЕЗА Л.Н.ГРИГОРЬЕВА И А.Г.УСМАНОВА: Другую гипотезу о механизме теплообмена при пузырьковом кипении смесей и причинах наличия минимума на кривой а О) развили Григорьев и Усманов [28]. Исходя из теории Кружилина [29], они приняли, что радиус кривизны г0 наименьшего бугорка шероховатости, играющего роль центра парообразования, обратно пропорционален величине dP/dT. Так как для смесей суммарная упругость паров зависит, помимо температуры, еще и от

концентрации х, то ^ = /(г,х),где вид функции /(т,х) может быть

определен из уравнения Ван-дер-Ваальса для смесей. Григорьев и Усманов приняли, что у большинства смесей функции f(x) имеет

минимум, а г0 - максимум при некоторой концентрации х. Соответственно число активных центров, а значит, и теплоотдача при этом будут минимальными.

ГИПОТЕЗА В.В.МОЛЯВИНА И Л.Н.ГРИГОРЬЕВА: Эксперименты Молявина и Григорьева [30] подтвердили наличие минимума зависимости плотности центров п от состава х кипящей смеси. Автор исследования [31] считает, что причиной взаимозависимости между теплообменом и составом кипящей смеси является то, что с изменением концентрации х меняется не только температура кипения тг и поверхностное натяжение сг, но и их производные по х. Все это влияет на скорость роста пузырьков и на величину максимального теплового потока.

ГИПОТЕЗА В.И.ТОЛУБИНСКОГО И Ю.Н.ОСТРОВСКОГО: По мнению Толубинского и Островского [32], ухудшение теплоотдачи при кипении смесей по сравнению с чистыми компонентами можно объяснить следующими причинами: замедлением роста пузырьков из-за обеднения летучим веществом примыкающего жидкого слоя и уменьшением числа активных центров. Последнее обстоятельство связано с наличием в обеих фазах разности концентраций ах, что приводит к падению величины производной ¿р/лг, поскольку тепло тратится не только на работу расширения пузырька, но и на разделение смеси, то {йр I <щ^<(йР! = Но снижение перепада давлений ар = {йР / йТ)Ы ведет к увеличению размера критического зародыша я* = 2а/ар, а, следовательно, и к уменьшению числа активных центров на поверхности нагревателя. Таким образом, по Толубинскому, падение коэффициента а(х) у смеси тем значительнее, чем больше Ах,так как с ростом Ах уменьшается число центров и их «производительность».

ГИПОТЕЗА Л.Н.ГРИГОРЬЕВА: В 1971г. Григорьев [33] дал новое объяснение особенностей теплоотдачи при кипении смесей. Вследствие того, что пар такой системы обогащен более летучей компонентой, отрывающиеся от горячей поверхности пузырьки уносят из перегретого слоя преимущественно низкокипящую составляющую смеси. Таким образом, происходит обеднение пристеночного слоя этой компонентой и повышается его температура кипения по сравнению с основной массой жидкости. В результате уменьшения температурного напора размер критического зародыша увеличивается, что приводит к снижению числа активных центров, а, следовательно, к ухудшению теплообмена.

МОДЕЛЬ В.В.ЯГОВА: Модель Ягова [34] представляет собой дальнейшее развитие модели Д.А.Лабунцова, основанной на следующих гипотезах [35]:

а) основное испарение происходит у основания пузырька;

б) расходуемое на испарение тепло подводится от поверхности нагрева;

в) перенос тепла осуществляется путем теплопроводности через прилегающие слои жидкости.

Модель В.В.Ягова, учитывающая интенсивное испарение менисков жидкой пленки в окрестности сухих пятен, показала, что массив опытных данных можно описать зависимостью:

(1.1)

где величина а определяется выражением [36]:

а =0,141

г{ур"У

а{ХТ$Г\

0,106

(1.2)

1.4 Основы теории парожидкостного равновесия

Для изучения процессов, происходящих при кипении смесей требуется знание основ теории парожидкостного равновесия [3739].

Равновесное состояние жидкой смеси характеризуется тремя параметрами: температурой, давлением и составом. Для наглядности при рассмотрении этого вопроса используется диаграмма фазового равновесия. В настоящее время наиболее полно изучено парообразование в бинарных смесях. Для идеальной бинарной смеси, полностью подчиняющемуся закону Рауля [40] при всех концентрациях, парциальное давление паров компонент над равновесной жидкой фазой определяется составом смеси и физическими свойствами исходных компонент.

В инженерной практике часто приходится сталкиваться с системами самого различного состава. Например, при кипении нефти или его грубых фракций, состав которых является неопределенным, применение методики, используемой для бинарных смесей, не представляется возможным. В этих случаях для удовлетворительного описания фазового равновесия жидкость -пар необходимо располагать определенными экспериментальными данными.

В большинстве случаев, когда сырая нефть или фракции сырой нефти составляют всю смесь, необходимость знания

параметров фазового равновесия жидкость-пар особо проявляются при низких давлениях. В связи с этим, согласно [39], смесь неизвестного состава необходимо рассматривать как сплошную среду (что полностью справедливо для смесей типа сырой нефти). Для оценки характеристик испарения используются такие параметры, как плотность р' и интервал выкипания Т(%). На основе

этой информации с помощью эмпирических соотношений можно рассчитать и другие характеристики смеси [41-43]. Например, для расчета критической температуры можно воспользоваться соотношением:

Ткр = 189,8 + 450,6 • р'+(0,4244 + 0,1174 • р') • (Т100 - Т0) + + (0,1441 -1,0069 • р') • 105 / (Т100 - Т0)

1.5 Начало кипения

Начало кипения или процесс зарождения пузырей на поверхности нагрева является одним из основных характеристик при изучении процесса кипения смесей. Как показывает изучение этого вопроса [ 44 - 46 ], паровой зародыш появляется на углублениях и трещинах поверхности порядка (10"7 - 10"5)м в диаметре. Значения требуемого перегрева или величины теплового потока, необходимого для зарождения пузырьков, характеризуются критерием активности этих зародышей. Этот вопрос является актуальным также при изучении активных центров парообразования при развитом кипении.

Для того, чтобы парожидкостная система находилась в состоянии механического равновесия, необходим баланс давлений внутри парового пузырька и окружающей его жидкости.

Для удовлетворения термического равновесия температура пара внутри пузыря и температура окружающей жидкости должны быть равны. Как известно, для того, чтобы жидкость могла испаряться в пространство с большим давлением, она должна быть дополнительно перегрета на величину АТ.

Температуру насыщения на границе раздела фаз пузыря можно найти по зависимости Т3 = Та(Р5) для данной жидкости при

давлении, равном давлению пара внутри пузыря.

Ргеиээег в работе [47] предлагает для расчета с1Р/с1Т следующую зависимость:

При сопоставлении опытных значений, полученных по пяти бинарным смесям, с рассчитанными по последнему уравнению, получено лишь незначительное отклонение.

Как известно, интенсивность теплообмена при кипении определяется числом действующих центров парообразования. Число действующих центров парообразования прямо зависит от вероятности появления зародыша пузырька пара [48], которая, в свою очередь, определяется минимальной работой затрачиваемой на образование такого зародыша. Изучению этого вопроса в смесях посвящены работы [49-51 ].

Работа образования зародыша пузырька пара складывается из работы, идущей на изменение состояния системы в некотором объеме V и работы сил поверхностного натяжения.

(1.4)

1 =+

(1.5)

В случае кипения смесей появление новой фазы обусловлено преимущественным испарением компонент, имеющих более низкую температуру насыщения. В связи с этим Л.Н.Григорьев [51], вместо термодинамических потенциалов, записал выражение для работы образования зародыша через разность химических потенциалов жидкости и пара ¡-того низкокипящего компонента, и в результате получил расчетную зависимость. Если сравнить результаты, полученные для бинарных смесей и для однокомпонентных жидкостей и азеотропных смесей в точке азеотропы, то можно заметить, что для образования жизнеспособного зародыша в смесях требуется затраты значительно большой работы, по сравнению с чистыми однокомпонентными жидкостями с аналогичными свойствами. Последнее подтверждает выводы работы [52], по росту перегрева при кипении смесей по сравнению с чистыми жидкостями.

Изучению вопроса влияния состава на поверхностное натяжение и наклон кривой кипения на примере бинарных смесей этанол-вода и этанол-бензол посвящена работа [52]. Все результаты получены при давлении 1 бар. На основе полученных данных автор [52] заключил, что значение с1Р/сГГ оказывает малое влияние на перегрев АТ. Наибольший вклад здесь вносит поверхностное натяжение из-за своей высокой нелинейности, что четко заметно на примере смеси этанол-вода. Кроме того, минимальный радиус зародыша 14 оказался очень чувствительным к краевому углу смачивания.

В работе [53] авторы изучали влияние материала поверхности на величину краевого угла р для бинарных смесей метанол-вода и n-пропанол -вода при контакте с парами этих же смесей. Поверхностью нагрева здесь служил графитовый стержень. В результате исследований выяснилось, то даже незначительное добавление в воду вторых компонент приводит к резкому уменьшению краевого угла смачивания.

Аналогичные измерения были проведены в работе [54]. Однако, зависимости краевых углов смачивания для смеси этанол-вода определены на поверхностях из латуни и нержавеющей стали при контакте с азотом. Опыты проводились при температуре 21° С. Здесь также наблюдалось резкое уменьшение угла смачивания с добавлением этанола.

Как известно, уменьшение краевого угла приводит к росту потенциального барьера [55], что вызывает рост минимальных размеров флуктуаций, приводящих к возникновению зародыша (флуктуации, неспособные преодолеть этот потенциальный барьер, по истечении короткого промежутка времени исчезают). Последнее вызывает рост необходимого перегрева для начала кипения. На основе этих выводов Shock [52] заключил, что активность точек кипения (плотность центров парообразования) смесей значительно зависит от величины краевого угла.

1.6 Экспериментальное изучение начала кипения

Проведено большое количество исследований по определению влияния состава смеси на требуемый перегрев стенки для зарождения паровых пузырей. По способу изучения этого вопроса имеющиеся исследования можно разбить на две группы:

1)работы, в которых изучались условия возникновения пузырей при переходе от режима однофазной конвекции;

2)работы, в которых исследователи изучали активность центров парообразования при развитом пузырьковом кипении.

К первой группе можно отнести работу [56] , автор которой исследовал условия возникновения пузырей в бинарной смеси этанол-вода на электрически нагреваемой трубке из меди с наружным диаметром 26 мм. Как видно из результатов эксперимента, при концентрации этанола Х2=0,197 происходит увеличение требуемого перегрева в 4 раза по сравнению с чистой водой (Х2=0,0). Этот результат лишний раз подтверждает его вывод, высказанный в работе [52], о том, что наибольшее влияние на АТ для водных смесей оказывает р, поскольку dP/dT имеет

незначительное изменение, а поведение ст предполагает вообще уменьшение перегрева для смеси по отношению к чистой воде.

Аналогичные эксперименты со смесью этанол-циклогексан провел Toral [54]. В табл. 1.1 приведены его результаты при давлении Р=2,6 бар для трех концентраций этанола.

Таблица 1.1 Результаты экспериментов Toral [54]

х2 АТ (°С) Р (бар)

0,12 23 2,6

0,54 11 2,6

0,82 15 2,6

Концентрация Х2=0,54 соответствует точке азеотропы, при Х2=0,12 и Х2=0,82 разность (Y-X) имеет максимальные значения. Таким образом, из табл. 1.1 следует, что перегрев на одной стороне азеотропы имеет значительно большее значение, по сравнению с противоположной. На основе этого в работе [57] автор заключает, что физические свойства смеси и процесс массопереноса, который связан с разностью концентраций, имеет наибольшее влияние на (Y-X).

Thome в работе [58] представил значения AT для четырнадцати концентраций смеси азот-аргон при давлении Р=1бар. Автор утверждает, что для данной смеси нет никакого влияния изменения состава на образование пузырей на поверхности. Изменение угла смачивания в зависимости от состава в этой работе не исследовались, но как известно, даже для чистых компонент, составляющих эту смесь, они очень малы, соответственно и для смеси будут незначительными. В этой работе, как и в [56], изучались условия зарождения пузырей для смеси этанол-вода только при атмосферном давлении. Поверхностью нагрева служил плоский диск диаметром 25,4 мм. Кроме того, автором [58] получены данные, когда при уменьшении температуры исчезал последний пузырек на поверхности. При сравнении полученных результатов можно говорить о существовании своеобразного «гистерезиса» между перегревом, при котором активизируется первый пузырек, и перегревом, когда последний пузырек прекращает свое существование (дезактивизируется). Причем, для активации центров парообразования при кипении смесей требуется значительно большие перегревы, по сравнению с таковыми для однокомпонентных жидкостей, но в то же время эти

центры являются более жизнеспособными по сравнению с центрами для чистых компонент, составляющих эту смесь.

1.7 Экспериментальное изучение плотности центров

парообразования

Плотность центров парообразования - один из наиболее сложных параметров для измерения в лабораторных условиях. Одним из первых экспериментально этот вопрос при кипении смесей изучался в работе [59]. Рабочими жидкостями здесь служили бинарные смеси фреон-113 - масло ХФ-12 (при весовых концентрациях 4,8 и 12% масла) и этанол-вода (при весовых концентрациях 75 и 85% этанола). Величина п в этой работе определяется простым визуальным подсчетом. Как показали результаты этого исследования, зависимость плотности центров парообразования п от величины плотности теплового потока д описывается эмпирическим соотношением вида:

п = Сх-Ч2, (1.6)

где Сх - некоторая константа, которая зависит как от состава смеси, так и от условий на поверхности нагрева (материала, из которого изготовлен нагреватель, его шероховатости, размера и т.д.). В данной работе авторы только отмечают, что Сх обратно

пропорциональна весовой концентрации смеси, т.е. Сх « Х-1.

Автор [60] исследовал плотность центров парообразования при кипении бинарных смесей метанол-вода, этанол-вода, ацетон-вода и ацетон-бутанол, а также азеотропные системы ацетон-

хлороформ, п-изопропанол -вода, метанол - вода и этанол-бензол. Опыты осуществлялись при атмосферном давлении на поверхности нагрева из меди, покрытой тонким слоем олова и хрома и обработанной по 7-8 классу чистоты. В отличие от предыдущей работы, автор [60] получил данные по п для всех указанных смесей с помощью фотографического метода (производилась фотосъемка, и затем на фотографии подсчитывалось количество активных центров). Кроме того, величина п измерялась во всем интервале изменения концентраций. Последнее позволило выявить следующие закономерности:

а)для неазеотропных смесей зависимость величины п от концентрации Х2 при q=cost имеет явно выраженный минимум;

б)для азеотропных смесей зависимость п = ^Х) имеет два минимума, один до азеотропы, другой - после нее.

Аналогичные эксперименты со смесью вода -метилэтилкетон проведены в работе [61]. Авторы в качестве поверхности нагрева использовали тонкую горизонтальную проволоку с диаметром 0,2 мм. При значении теплового потока я=300 кВт/м2 число кипящих точек на 1 см2 для чистой воды равнялось 30, а для чистого метилэтилкентона - более 200. В то же время для смеси с содержанием 4,1% метилэтилкентона наблюдалась только одна точка. Таким образом, и здесь был обнаружен явный минимум для плотности центров парообразования при q=const. Если теперь рассмотреть изменение числа центров парообразования на единицу поверхности при постоянном значении температурного напора, то, как отмечено в работе [61], при значении АТ = 20° С для воды на 1 см2 п=60, для чистого метилэтилкентона п=50, а для смеси с содержанием 4,1% метилэтилкентона п=10. Как видим, и здесь имеется явный минимум. Причем, следует отметить, что

физические свойства для чистого метилэтилкентона и его 4,1% раствора почти совпадают. В связи с этим, авторы [61] такое различие в значении п, как и в работе [57], пытаются объяснить эффектом диффузии масс, вызванном разностью У-Х, которая для данной концентрации равна приблизительно 0,55.

В работе [54] изучалось влияние краевого угла смачивания на плотность центров парообразования для бинарной смеси этанол-вода на поверхности из меди и латуни. Как показали эти эксперименты, с увеличением р, число действующих центров

возрастает, т.е. с ростом концентрации этанола в воде значение краевого угла уменьшается, в связи с чем уменьшается и плотность действующих центров парообразования. Здесь, на наш взгляд, вкралось некоторое противоречие, так как из результатов предыдущей работы была получена обратная картина, согласно которой с ростом содержиния этанола, п для смеси тоже возрастал.

Экспериментальному изучению влияния состава, плотности теплового потока и недогрева до температуры насыщения на плотность центров парообразования в смесях этанол-вода, этанол-бензол при давлении Р=1 бар посвящена работа [62]. Поверхность нагрева служил диск диаметром 25,4 мм, который был расположен в вертикальном положении. Подсчет количества активных центров производился с помощью фотосъемки. Из представленных результатов этой работы при значении недогрева смесей в 15°С и плотности теплового потока ц=75 кВт/м2 можно сделать следующие выводы:

1)Для смеси этанол-вода поведение кривой до значения концентрации Х2=0,5 имеет более пологий вид.

2)На участке Х2=(0,6-0,95) происходит резкое повышение числа действующих центров парообразования при неизменном значении теплового потока.

3)3начение первого минимума для смеси этанол-бензол соответсвует величине п для чистого бензола, в то время как для насыщенной смеси она была получена при Х2=0,08 содержания этанола в бензоле.

В работе [63] получена зависимость для расчета числа активных центров парообразования в многокомпонентных смесях. В связи с тем, что для смесей величина п оказалась значительно меньшей, по сравнению с однокомпонентной системой, имеющей аналогичные физические свойства, авторы рекомендуют дополнить расчетные соотношения для чистых жидкостей функцией ф(Х),

которая учитывает влияние состава смеси и процесса диффузии на плотность центров парообразования. Согласно этому подходу, расчетная зависимость для смесей имеет вид:

п = п° • [1 — ф(Х)]2, (1.7)

где для смеси, содержащей т компонент:

знак \ в предыдущих уравнениях относится к более летучей компоненте.

Величина, соответствующая плотности центров парообразования при кипении чистых жидкостей с аналогичными

свойствами, рассчитывается по известным зависимостям для

35

однокомпонентных систем с подстановкой с физических свойств и условий поверхности для исследуемой смеси.

Для бинарных смесей выражение (1.6) принимает следующий

вид:

При сравнении расчетных данных, полученных по формуле (1.7) с эксперментальными для смеси этанол-вода, получено удовлетворительное их согласование. Имеющееся отклонение авторы относят к погрешности в определении свойств смеси (равновесные данные для концентраций в жидкой и паровой фазах, краевому углу смачивания и некоторые другие), которые брались из справочной литературы, а также условиям на поверхности нагрева (материал нагревателя, шероховатость, размер).

Скорость роста паровых пузырей - одна из важнейших характеристик процесса кипения смесей, от которой существенно зависит интенсивность пелообмена. Большинство исследований по этому вопросу проводились с бинарными водными смесями, авторы которых пытались распространить полученные результаты на другие бинарные и многокомпонентные системы. В ранних моделях рассматривали рост пузырька пара, находящегося на некотором отдаленном расстоянии от стенки,, так как в этом случае получаются относительно простые условия на границе раздела фаз. Авторы более поздних моделей изучали различные эффекты,

(1.9)

1.8 Скорость роста пузырей в смесях

которые возникают при росте пузырей на нагретой стенке. Как известно, рост пузыря на поверхности кипения начинается, когда возникший зародыш, преодолев критический размер, становится жизнеспособным и продолжает расти, т.е. согласно уравнению (1.9), когда А Т превышает свое максимальное значение, необходимое для поддержания в равновесии зародыша пузырька радиусом К. Процесс роста пузырька можно разделить на несколько стадий. Скорость роста на ранних стадиях в основном ограничена инерцией окружающей жидкости. По мере увеличения размеров пузыря инерционные силы и поверхностное натяжение становится пренебрежимо малыми и основную роль начинает играть скорость испарения на поверхности раздела фаз, которая определяется скоростью теплоподвода к поверхности испарения. На эту стадию роста пузыря, которая в литературе носит название асимптотической стадии, приходится основное время жизни его при низких давлениях и практически все время жизни при высоких давлениях.

Механизм роста парового пузыря в смесях имеет более сложный характер по сравнению с чистой жидкостью из-за различия составов паровой и жидкой фаз. Если рассмотреть диаграмму фазового равновесия в процессе роста парового пузыря, то для смеси неазеотропного состава концентрация низкокипящего компонента в паровом пузыре У оказывается выше, чем на границе раздела фаз в жидкости X.

Преимущественное испарение низкокипящего компонента в период роста парового пузыря снижает его концентрацию вблизи границы раздела фаз, что приводит к изменению свойств жидкости в пограничном слое, в частности к повышению температуры насыщения, так как в приграничном слое начинает преобладать

высококипящая компонента. Следовательно, процесс испарения в паровой пузырь происходит при относительно пониженном перегреве по сравнению со смесью исхлдного состава, что затрудняет испарение и замедляет скорость роста парового пузыря. В результате, согласно [64], размер пузырька в смеси достигает своего максимального значения, когда скорость диффузии более летучей компоненты к границе раздела становится равной скорости испарения этой компоненты в паровой пузырек.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы теплотехники», Шигабиев, Талгат Нигметзянович

5.3 Выводы к пятой главе

В результате проведенных экспериментальных исследований внутренних характеристик кипения с учетом коксоотложений получено, что зависимость плотности центров парообразования С от времени наработки (при небольших временах наработки) имеет два локальных экстремума - минимум и максимум. При этом величина плотности центров парообразования увеличивается на порядок. Другие характеристики кипения: частота отрыва f и отрывной диаметр пузырька с10 остаются практически постоянными.

Исследования коэффициента теплоотдачи а на примере реактивного топлива ТС-1 показали, что зависимость а = а(т), где т - время наработки содержит 3 характерные стадии процесса. Первая стадия («120 часов) характеризуется тем, что отложений образуется мало и их влияние невелико. Вторая стадия характеризуется процессом захлопывания центров парообразования. Третья стадия характеризуется тем, что смола покрывает слоем всю поверхность нагревателя и, соответственно, теплоотдача происходит через контакт металл-смола-жидкость.

Моделирование процесса теплообмена между греющей поверхностью и паровым пузырьком показали, что число Нуссельта, характеризующее процесс теплоотдачи, существенно зависит от соотношения Л8 / Лг При этом, с уменьшением Л3 нагревателя за счет отложения коксообразующих веществ, существенно снижается теплоотдача.

Исследовано влияние теплофизических свойств отложения на изменение коэффициента теплоотдачи в процессе окисления топлив и масел.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стремительное развитие авиационной техники и усовершенствование аппаратов химической технологии приводит к необходимости изучения особенностей кипения сложных многокомпонентных углеводородных смесей - моторных и реактивных рабочих жидкостей для силовых и энергетических установок, а также сырья для нефтехимических производств.

Интерес к проблеме повышения топливной экономичности энергетических и силовых установок, работающих на углеводородных топливах огромен. Увеличить физический хладоресурс можно , в том числе, за счет реализации теплоты парообразования при кипении. Однако, процессы кипения топлив, как показывает практика, осложняются тем, что кипение таких жидкостей довольно сложный и малоизученный процесс. На поверхностях кипения образуются коксоотложения и происходит процесс фракционирования. Эти факторы значительно влияют на процесс теплоотдачи, так как паровые пузырьки, образующиеся на поверхности нагрева, обогащаются низкокипящими компонентами, а пристенный слой - высококипящими. При этом, как показали наши исследования, происходит уменьшение температурного напора, что приводит, в свою очередь, к уменьшению количества тепла, отводимого паровыми пузырьками. В этих условиях практическое освоение новых технологий потребовало детального изучения закономерностей процесса кипения моторных и реактивных топлив и масел как одного из перспективных направлений увеличения физического хладоресурса.

В результате проведенных комплексных и систематических исследований процессов кипения моторных и реактивных топлив и масел в условиях естественной конвекции установлено следующее:

1. Процессы кипения топлив и масел обладают особенностями по сравнению с кипением однокомпонентных веществ и их смесей, обусловленными, с одной стороны, многокомпонентностью и широким фракционным составом, а с другой стороны, потерей термоокислительной и термической стабильности при нагреве и образованием коксоотложений на поверхности кипения.

2. Установлены закономерности теплоотдачи при кипении топлив и масел в условиях естественной конвекции. Показано, что доля тепла, идущая непосредственно на парообразование, в отличие от однокомпонентных жидкостей, может быть значительно меньше при одинаковой мощности нагревателя.

3. Установлены закономерности теплоотдачи при кипении топлив и масел в условиях фракционирования при естественной конвекции. Обнаружен рост интенсивности теплоотдачи по мере выкипания фракций.

4. Установлены закономерности теплоотдачи при кипении топлив и масел в условиях образования коксоотложений по мере наработки.

5. Отработаны методы расчета теплоотдачи при кипении топлив и масел в условиях естественной конвекции, учитывающие, во-первых снижение вклада собственно испарения в тепловой поток, во-вторых, образование коксоотложений по мере наработки и их влияние на теплообмен. Эти методы позволяют рассчитывать характеристики систем и охлаждение силовых, энергетических и технологических установок, использующих кипение топлив и масел.

6. Разработаны рекомендации по стабилизации процесса кипения топлив и масел, заключающиеся в предварительном их обескислороживании, что приводит к снижению коксоотложений. Эти рекомендации позволяют повысить ресурс силовых, энергетических и технологических установок.

7. Результаты исследований использованы в авиационной промышленности (ЦИАМ), пищевой промышленности (НПО «Пишепромпроектмаш»), нефтехимической промышленности (АО Казаньоргсинтез), газовой промышленности (Средневолжскгаз), а также в учебных курсах авиадвигателестроительной, теплоэнергетической и нефтехимической специальностей вузов (МГАТУ, КГТУ, МАИ).

Проведенные исследования позволили разработать научные основы применения процессов кипения моторных и реактивных топлив и масел в силовых, энергетических и технологических установках и обеспечить эффективное использование ГСМ в перспективных технических устройствах.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шигабиев, Талгат Нигметзянович, 1999 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пискунов В.А., Зрелов В.Н. Влияние топлив на надежность реактивных двигателей и самолетов. М.: Машиностоение. -1978,-270с.

2 Дубовкин Н.Ф., Маланичева В.Г., Массур Ю.П., Федоров Е.П. Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив: Справочник. - М.:Химия.-1985.- 240с.

3. Большаков Г.Ф. Образование гетерогенной системы при окислении углеводородных топлив. Новосибирск,- Наука.-1990,- 325с.

4. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена.- М.: Атомиздат.-1979.-416с.

5. Ягов В.В. Теплообмен при развитом пузырьковом кипении/Яеплоэнергетика. -1988. - №3.- С4.

6. Боришанский В.М. Учет влияния давления на теплоотдачу и критические нагрузки при кипении на основе теории термодинамического подобия// Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред/ Под ред. С.С.Кутателадзе.М.Л., -1961,- С.18-36.

7. Григорьев Л.Н., Усманов А.Г. Теплоотдача при кипении бинарных смесей // Журнал техн. физики.- 1958,- т.28,-№2.- С.325-332.

8. Григорьев Л.Н., Усманов А.Г. Теплоотдача при кипении азеотропных смесей// ИФЖ,- 1959.-т.11.-№11.-С114-118.

9. Гайдаров Ш.А., Гаджиев Г.А. Теплоотдача при кипении бинарных смесей в большом объеме./ В сб. Тепло- и массообмен в хим. технологии. - Казань. -1976.- С.48-54.

10. Островский Н.Ю. Расчет интенсивности теплоотдачи при кипении смесей // Промышленная теплотехника. -1989.т. 11.- №11,- С.34-37.

ИЧигарева Т.С., Чигарев Н.Б. Характерные особенности кипения бинарных смесей и теоретические представления для их объяснения// Исследования по физике кипения. -Ставрополь: СтПИ. - 1979.- №5.-С21-35.

12. Толубинский В.И., Островский Н.Ю. Кипение смесей в условиях свободного дваижения .-Обзор// Промышленная теплотехника.- 1988.- т.10.-№3.- С.3-14.

13. НесисЕ.И. Кипение жидкостей. М.Наука,-1973.-280с.

14.V.I.D. van Stralen/ The growth rate of vapour bubbles in superheated pure liquids and binary mixtures, P.I/Intern.J.Heat and Mass Transfer.-1968,-v. 11P. 1467-1489,-P. 1491 -1512.

15. Григорьев Л.Н. Теплоотдача при кипении бинарной смеси: Автореферат дис... канд. техн. наук / КХТИ,- Казань,- 1956.-12с.

16. Thome I.R., Shock R.A.W. Boiling multicomponent liquid mixtures // Advances in Heat Transfer.- Orlando.-1984.-v.16.-P.59-156.

17. Stephan K., Korner M. Calculation of Heat Transfer in Evaporating Binary Liquid Mixtures // Chem. Ing. Tech.- 1969.-v.41.- N7.- P.409-417.

18. A.C. Nixon, Ackerman Z.E. Faith.Парообразование и эндотермические топлива для целей интенсивного использования.- Техн. отчет AFAPL TR G7 114 .- Огайо.-США,- 1967,-32с.

19. Большаков Г.Ф. Физико-химические основы образования осадков в реактивных топливах.- Л.: Химия.-1972,- 232с.

20. Криттенден, Хатер. Образование отложений при течении кипящего керосина // Теплопередача.- 1988,- №2,- С. 19-27.

21. Кравченко В. А., Островский Н.Ю., Питерцев А. Г. Теплообмен при кипении многокомпонентных смесей углеводородов // Пром. тепло- техника. - 1988.- т.10.-№4.-С37-40.

22. Галимов Ф.М., Шигабиев Т.Н., Усманов А.Г. Теплообмен при кипении реактивных топлив в условиях естественной конвекции. // В сб. Тепло- массообмен в химической технологии. - Казань,-1991,- С14-21.

23. Яновский Л.С., Мякочкин A.C., Сергеев A.B. Интенсификация теплоотдачи при течении в горизонтальных и вертикальных каналах органических теплоносителей при до и сверхкритических давлениях // Проблемы энергетики воздушного транспорта: Сб. статей. -1989.-С. 199-206. (Тр.ЦИАМ; №1272).

24. Галимов Ф.М. Теплоотдача при кипении реактивных топлив в условиях естественной конвекции: Автореферат дис... канд. техн. наук. - Казань: КХТИ.-1991,- 16с.

25. S.I. Van-Stralen, Chem. Engng Sei. - v.5.- 290.-1956.

26. W.R.Van-Wiyk, S.I.Van-Stralen.- Nederl. Tijdschr. Naturkunde.- v.29.- N8.-217,- 1963.

27.S.I. Van-Stralen, Intern. J. Heat Mass Transfer.- v.10.~ 1469,1967.

28. Л.Н.Григорьев, А.Г.Усманов. ЖТФ.-Т.28.- №2.-325.- 1958.

29. Г.Н. Кружилин. Автореферат докт. диссертации,- ЭНИН,-М. - 1948.

30. В.В.Молявин, Л.Н.Григорьев. ИФЖ.-Т.17,- №1,-160.-1968.

31. J. hovestreijdt. Chem. Engng Sei.-v. 18.-1963.

32. В.И.Толубинский, Ю.Н.Островский.//В сб. Теплообмен и гидродинамика.- "Наукова думка",- Киев.- 1967.

33. Л.Н.Григорьев. Автореферат докт. диссертации. КХТИ.-Казань. -1971.

34. Ягов В.В. Теплообмен при развитом пузырьковом кипении. Теплоэнергетика. - №3.- 1988.-С.4.

35. Д.А.Лабунцов Приближенная теория теплообмена при развитом пузырьковом кипении. // Известия АН СССР. -№1. -1963.- С.58-77.

36. Ягов В. В. , Яновский Л.С. Галимов Ф.М., Тимонянко А.В. Теплообмен при пузырьковом кипении реактивных топлив. // Теплофизика высоких температур. - т.32. - №6. - 1994.-С.867-872.

37. В.Б. Коган, В.М.Фридман, В.В. Кафаров. Равновесие между жидкостью и паром. М.-Л.:Наука.-1966.- 1426с.

38. Термодинамика равновесия жидкость-пар. Ленинград.Химия.-1989,- 344с.

39. Справочник по теплообменникам в 2-х томах. Моска: Энергоиздат,- 1987.

40. Prausnitz J.М.Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria Prentice.- Hall.- Englewood Cliffs.- New Jersey.-1969.

41. Maddox R.N., Erbar J.H. Advanced Gas Conditioning and Processing. Campbell Petroleum Series.- Norman.- Okla. -1979.-P.146.

42.Kesler M.G., Lee B.I. Improve Prediction of Enthalpy of Fractions.- Hydrocarbon Proc.-v.55.-N3.-1976.

43. Edmister W.C. Aplied Hydrocarbon Thermodynamics. - Gulf Houston.-v.1.-1961.

44. Corty С., Foust A.S. Chem.Eng.Prog., SymP. Ser. 17.-1955.-P.51.

45. Westwater J.W., Strenge P.H.// Chem. Eng. Prog., Symp. Ser. 17. -1959.- P.95.

46. Bankoff S.G. Proc. Heat Transfer Fluid Mech. Inst.- 1956.

47. Preusser P. Ph.D.Thesis Ruhr - Univ.,Bochum.-Fed.Rep.Ger.-1978.

48. Thome J.R., Shock RR.W. Boiling of Multicomponent Liquid Mixtures.- Advances in Heat Transfer.- v. 16.- 1984.- P.59-156.

49. Stephan К., Korner M. Berchnum des Warmeubergand Verdampfen der binarer Flossigkeitsgemische. Chem. Ingr. Tech.-v.41,- N7.-1969,- P.409-417.

50. Korner M. Beitrag zum Wärmeübergang bei der Blasenverdampfung binarer Gemische. Ph. D. Thesis. Aachen University of Aachen. - Ger. - 1967.

51. Григорьева Л.Н. Теплообмен при кипении смесей / Диссерт. На соиск. Ученой степени доктора технических наук.- Казань. - 1971- 269с.

52. Stein H.N. «Bioling Phenomena» (S.J.D. Van Stralen and R.Cole, eds.), Chap.17. Hemisphere. - Washington, D.S.-1978.

53. Ponter A.B., Davies E.A., Beaton W., Ross Т.К. // International Journal of Heat and Mass Transfer.- N10.- 1967.-P.733.

54. Eddington R.I., Kenning D.B.R. II International Journal of Heat and Mass Transfer.- N22. -1979.- P. 1231.

55. Лабунцов Д.А. Теплообмен при пузырьковом кипении жидкости // Теплоэнергетика. - №12. - 1959.- С. 19-26.

56. Shock R.A.W. U.K., At Energy Authority Rep. AERE-R7593.-1973.

57. Toral H., Kenning D.B.R., Shock R.A.W. Proc. Int. Heat Transfer Conf., 7th Munich Pap. FB -14.- 1982.

58. Thome J.R., Shakir S.: Mercier C. Proc.lnt. Heat Transfer Conf., 7th Munich Pap.PB - 14. - 1982.

59. Ратиани Г.В., Авилиани Д.И. Число дейцствующих центров парообразования и критические нагрузки при кипении в большом объеме некоторых органических жидкостей. Сообщение АН ГССР. - т.37.- №3.- 1965. - С.653 -660.

60. Молявин В.В. Теплоотдача и число центров парообразования при кипении бинарных смесей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Казань. - 1971. - 22с.

61. Van Stralen S.J.D., Cole R. «Boiling Phenomena» Hemisphere. - Washington, D.C. -1978,- P.38.

62. Hui Т.О., Thesis M.S. Michigan State Univ., Est Lasing. -1983.

63. Гайдаров 111.А., Гаджиев Г.А. Теплоотдача при кипении бинарных смесей в большом объеме.// В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань. - вып.4. -1976. -С.48-54.

64. Van Wijk W.R., Vos A.S., Van Strelen S.J.D. Chemical Engineering Science.-v.5.-1956. - P.65.

65. Plesset M.S., Zwick S.A. The grouwth of vapor bubbles in superheated liquids.//Journal of Applied Physics. - v.25. - N4. -1954. -P.493- 501.

66. Scriven L.E. On the dynamics of Phase growth. // Chemical Engeenering Scince. -v.10.- N1/2. -1959. - P.1-14.

67. Van Stralen S.J.D. Bubble Growth Rates in Boiling Binary Mixtures. // Britan Chemical Engineering. - v. 12. - N. 12 - 1967. - P.390-394.

68. Van Stralen S.J.D. The growth rate of vapor bubbles in superheated pure liquid and binary mixtures. // International Journal of Heat and Mass Transfer. - v.11. - 1968. - P. 14671489.

69. Van Stralen S.J.D., Zijl W. Fundamental Developments in Bubble Dynamics. - Proc. 6th Int Heat Transfer Conf., Toronto. -August 7-11. - v.10. - N1/2. - 1978. - P.429-449.

70. Гайдаров lil.A. Рост пузырьков на поверхности нагрева при кипении смесей жидкостей .// В сб. Тепло- и массообмен в химической технологии. - Казань. - вып.1 -1973. -С.74-76.

71. Лабунцов Д.А. Современные представления о механизме пузырькового кипения жидкостей. // В кн. Теплообмен и физическая газодинамика. - М. - 1974. - С.98-115.

72. Гайдаров Ш.А. Теплоотдача и кризис кипения бинарных смесей и однокомпонентных жидкостей в условиях естественной конвекции: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Махачкала. - 1986. -486с.

73. Кутепов A.M., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. - М.:Высшая школа. -1983. -448с.

74. Присняков В.Ф. Термогидродинамика при кипении. -Днепропетровск. - 1982. - 139с.

75. Толубинский В.И., Островский Ю.Н. Механизм парообразования и интенсивность теплообмена при кипении бинарных смесей.// Теплоотдача при изменении агрегатного состояния веществ. - Киев: Наукова думка. -1966. -С.7-16.

76. Толубинский В.И., Островский Ю.Н., Кривешко A.A. Теплообмен при кипении бинарных смесей (механизм и интенсивность). // Тепло- и массоперенос. - Минск: Наука и техника. - т.З. - 1968. - С.211-218.

77. Толубинский В.И., Островский Ю.Н., Кривешко A.A. Теплообмен при кипении водоглицериновых смесей. // Теплофизика и теплотехника. - вып. 15. - 1969. - С 23-26.

78. Галимов Ф.М. Теплоотдача при кипении реактивных топлив в условиях естественной конвекции: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Казань. -1991. - 175.

79. Турчин Н.М., Цыганок A.A. и др. Теплоотдача и локальные характеристики процесса кипения газойля в большом объеме. // ИФЖ . - т.52. - №3. -1987. - С.383-386.

80. Жаворонков В.А. Теплоотдача при кипении вакуумных масел в условиях работы пароструйных насосов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Казань. -1984. - 185.

81. Stephan K.,Preusser P. Heat Transfer in natural convection boiling of polynary mixtures // Heat Transfer. - 1978. Proc. 6th Int. Conf., Toronto, Aug. 7-10, 1978. Toronto Scii. Press, 1978. - v.7. - P. 187-192.

82. Мамонтова H.H. Изучение механизма кипения при больших тепловых потоках посредством киносъемки. //

Журнал прикладной механики и технической физики. - №3. - 1963. - С. 135-137.

83. Ivey H.J. Relationships between bubble frequency, depertur diameter and rise velocity in nucleate boiling. // International Journal of Heat and Mass Transfer. - v. 10. - 1967. - P. 1023 -1040.

84. Ягов В.В., Городов А.К., Лабунцов Д.А. Экспериментальное исследование теплообмена при кип*ении жидкостей при пониженных давлениях в условиях свободного движения. // ИФЖ. - т. 18. - №4. - 1970. - С.630-674.

85. Thome J.R. Phil D. Thesis. Oxford University. - 1978.

86. Thome J.R., Davey G. Proc.lnt. Cryog. Eng. Conf.- N3. -1980. -P.243.

87. Thome J.R. Nucleate pool boiling of binary liquids - an analitical Equation. American Institute of Chemical Engineering Journal. Symposium Serial. - V.77. - N208. - 1981. - P.238-250.

88. Van Stralen S.J.D., Cole R. Boiling Phenomena, Hemisphere. -Washington, D.C. - 1978. - P.314.

89. Sternling C.V., Tichacek L.J. Heat Transfer Coefficients for Boiling Mixtures. // Chemical Engineering Science. - v. 16. -N.4. -1961. - P.297-337.

90. Stephan K,, Preusser P. Heat Transfer in Natural Convection Boiling of Polynary Mixtures. Proc. 6th Int. Heat Transfer Conf., Toronto, August 7-11. - v. 1. - 1978. - P. 187-192.

91. Stephan K., Preusser P. Boiling Phenomena // Ger. Chemical Engineering (Engl. Transl.). - N2. - 1979. - P. 161 -168.

92. Thome J.R. Nucleate Pool Boiling of Binary Liquid - an Analitical Equation. // International Journal of Heat and Mass Transfer, - v. 104. -1982. - P.474.

93. Sterman L.S. Vilemas J.V., Abramov A.I. Proc. Int. Heat Transfer Conf. - 3rd. - Chicago. -1966. - P.258.

94. Лабунцов Д.А. Приближенная теория теплообмена при развитом пузырьковом кипении. // Известия АН СССР. Серия Энергетика и транспорт. - №1. -1963. - С.58-71.

95. Толубинский В.И., Островский Ю.Н. и др. Интенсивность теплообмена при кипении смеси бензол-этанол в зависимости от давления. // Теплофизика и теплотехника. -вып.25. - 1973. -С.8-10.

96. Григорьев J1.H., Саркисян Л.А., Усманов А.Г. Исследование теплоотдачи при кипении трехкомпонентных смесей. //Труды КХТИ. - вып.32. - 1964. - С.72-81.

97. Кравченко В.А., Констанчук Д.М. Теплообмен при кипении смесей. - Киев: Наукова думка. - 1990. - 124с.

98. Keshock E.G. Sieger R. NASA Tech. Note NASA TN D-2299. -1964.

99. Пиоро И.Л., Антоненко B.A., Пиоро Л.С. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами. - Киев: Наукова думка. - 1991. - 245с.

100. Толубинский В.И., Островский Н.Ю. Кипение смесей в условиях свободного движения (обзор). // Промышленная теплотехника. - т. 10. - №3. - 1988. - С.3-14.

101. Филаткин В.Н. //Холодильная техника. - №4. -1957.

102. Филаткин В.Н. Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред. // ГЭИ. М.-Л.: 1961.

103. Кружилин Г.Н. Обобщение экспериментальных данных по теплоотдаче при кипении жидкостей в условиях свободной конвекции. // Известия АН СССР. ОНТ. - №5. -С.701-712.

104. Лин Дун-фан и др. // Труды Дальневосточного политехнического института. - №1. -1959.

105. Кутателадзе С.С. Теплопередача при изменении агрегатного состояния,- М.-Л.: Машгиз. -1939. - 184с.

106. Робин В.А. Теплообмен при кипении многокомпонентных жидкостей. // Сб трудов ЦКТИ Котлотурбостроение. - вып. 57. -1965. -С.116-121.

107. Иванов О.П. Исследование теплообмена при кипении смесей Фреон-Фреон; Фреон- масло. /Автореферат кандидатской диссертации. - Ленинград. -1966. - 16с.

108. Иванов О.П. Исследование теплообмена при кипении смесей Фреон 12 и Фреон22. // Холодильная техника. - №4. - 1966. -С.11-13.

109. Afgan N.H. Boiling heat transfer and flux of Ethyl Alcohol -benzene mixtures. //Proceeding of the 3d Intern. Heat Transfer Conf., Chicago. - v.3. - 1966. - P. 175-185.

110. Кравченко B.A., Островский Н.Ю., Толубинский Л.Ф. Кипение легких углеводородов и смесей этилен - этан. // Тепломассоообмен. - Минск: Наука и техника. - т.З. - 1976. -С.66-69.

111. Толубинский В.И., Островский Н.Ю. К механизму теплообмена при кипении бинарных смесей. // В кн.: Теплообмен и гидродинамика в двухфазных средах. - Киев: Наукова думка. - №9. - 1967. - С.9-17.

112. Толубинский В.И., Островский Н.Ю. и др. Влияние давления на интенсивность теплопередачи при кипении водоспиртовых смесей. // Теплофизика и теплотехника. -Вып.20. -1971.-С.3-5.

113. Островский Н.Ю. Расчет интенсивности теплоотдачи при кипении смесей. // Промышленная теплотехника. - №2. -1989. -С.34-37.

114. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М.-Л.:ГЭИ. - 1949. -396с.

115. Шигабиев Т.Н. Теплообмен при кипении бинарных смесей под давлением. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Казань. -1974. -143.

116. Thome J.R. Prediction of Binary Mixture Boiling Heat Transfer Coefficients Using Only Phase Equilibrium Data // International Journal of Heat and Mass Transfer. - v.26. - N7. -1983. - P.965-974.

117. Саркисян Л.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи при кипении двух- и трехкомпонентных смесей. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Казань. -1965. - 13с.

118. Лабунцов Д.А. Обобщенные зависимости для теплоотдачи при пызырьковом кипении жидкостей. // Теплоэнергетика. №5. -1960. -С.7681.

119. Галимов Ф.М., Шигабиев Т.Н. Теплообмен при кипении многокомпонентных смесей углеводородов в условиях естественной конвекции. // Химическая промышленность. -№11.-1992.-С.678-681.

120. Галимов Ф.М., Шигабиев Т.Н. Теплообмен при кипении многокомпонентных смесей углеводородов в условиях

естественной конвекции. // Химическая промышленность. -№11. - 1992. -С.678-681.

121. Петухов Б.С. Опытное изучения процессов теплопередачи. - Госэнергоиздат.-1952.

122. Тепло- массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник /Е.А.Аметистов, Б.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др. Под общ.ред. В.А. Григорьева и В.М.Зорина -М.:Энергоиздат. - 1982. - 512с.

123. Зайдель А.Н. Ошибка измерения физических величин. -Л.:Наука. -1974. - 108с.

124. ГОСТ 8.207-76 "Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений".

125. Трение, изнашивание, смазка. Машиностроение. 1978.

126. S.R. Majumdar, M.E.O'Neill, H.Brenner. Mathematika. - v.21. - 1974. -P.147-154.

127. S.S. Sadhal. Heat Transport to a slowly growing bubble on a solid surface. /Quartely Journal of Mechanics and Applied Mathematics. - v.42. - Pt.4. - 1989. - P.477-493.

128. Денисов Е.Г., Ковалев Г.И. Окисление и стабилизация реактивных топлив. М: Химия. -1983. -272с.

129. Czetela E.J., Giovanetti A.J. / ASME Paper. - N85-IGI-130. -International Gas Turbine Symposium. - Beijing. - China. -1995.

ПЕРЕЧЕНЬ АКТОВ ВНЕДРЕНИЙ И ДРУГИХ ДОКУМЕНТОВ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ОСВОЕНИЮ РАЗРАБОТОК ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Акт внедрения в промышленности.

Расчеты коэффициентов теплоотдачи при кипении углеводородных жидкостей под давлением. Казань, трест " Союзтатгаз" ,12.12.1989.

2. Акт внедрения в промышленное производство. Методика расчета коэффициентов теплоотдачи. ПО

Со юз газификация. Москва. 1990.

3. Акт внедрения в промышленное производство.

Процесс удаления кокса и расчеты коэффициента теплоотдачи. Горький, Управление по транспортировке газа, 14.03.1991 год.

4. Акт о внедрении результатов научно-исследовательских

работ.

Казань. Научно-производственное объединение

"Пищепромпроектмаш", 1993.

5. Акт о внедрении научно-исследовательской работы в объединении Средневолжскгаз . Казань. 1994.

6. Акт внедрения в промышленное производство. Методика уменьшения вредного воздействия

коксообразования при транспортировке сжиженного газа. Казань. 1995.

7. Акт внедрения в Центральном институте авиационного моторостроения.

Комплекс работ по повышению охлаждающей способности реактивных топлив в условиях фазовых превращений. Москва. 1997.

8. Акт внедрения в промышленное производство.

Методика расчета коэффициентов теплоотдачи при проектировании теплообменного оборудования по переработке нефти по топливному варианту. Казань. АО Оргсинтез.1998.