Взрывное вскипание диспергированных жидкостей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, доктор физико-математических наук Буланов, Николай Владимирович

• Буланов, Николай Владимирович
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Буланов, Николай Владимирович

Список основных обозначений.

1. Введение.

2. Взрывное вскипание и метастабильные состояния жидкости

2.1. Основные определения.

2.1.1. Взрывное вскипание.

2.1.2. Перегретое состояние жидкости.

2.2. Теплофизические свойства перегретой жидкости.

2.2.1. Достижимый перегрев.

2.2.2. Удельные объемы.

2.2.3. Вязкость.

2.2.4. Теплопроводность.

2.2.5. Другие свойства.

2.3.Особые свойства перегретой жидкости. Динамическое поверхностное натяжение.

2.3.1. Природа динамического поверхностного натяжения.

2.3.2. Методика измерений.

2.3.3. Теоретическое обоснование метода.

2.3.4. Поправка на неравновесную форму мениска.

2.3.5. Результаты измерений.

3. Экспериментальное исследование взрывного вскипания жидкости.

3.1. Взрывное вскипание капелек жидкости при температурах предельного перегрева.

3.2. Вскипание жидкого азота и раствора гелия в азоте при разгерметизации криорезервуара.

3.3. Экспериментальное исследование низкотемпературных ("готовых") центров кипения.

3.3.1. Модель низкотемпературного центра кипения.

3.3.2. Время активации центров кипения на твердой поверхности.

3.3.3. Цепная активация низкотемпературных центров кипения в капельках н-пентана.

3.3.4. Поверхностное вскипание капелек.

3.4. Результаты опытов по низкотемпературным центрам кипения.

4. Теплообмен с эмульсиями и методы управления вскипанием жидкости.

4.1. Эмульсия как теплоноситель, основные определения.

4.2. Методы измерения коэффициентов теплоотдачи.

4.2.1. Атмосферное давление.

4.2.2. Давления до 3,6 МПа.

4.3.Основные результаты экспериментального изучения теплообмена с эмульсией .•-.-.•.

4.3.1. Теплоотдача к чистой жидкости.

4.3.2. Теплоотдача к эмульсии с низкокипящей дисперсной фазой . .149 4.4. Методы управления числом центров кипения в эмульсии.

4.4.1. Регулирование интенсивности теплоотдачи путем изменения среднего объема капелек дисперсной фазы эмульсии.

4.4.2. Увеличение интенсивности пузырькового кипения при введении адсорбентов.

4.4.3. Уменьшение интенсивности пузырькового кипения при введении ПАВ.

4.5.Обобщение результатов по теплоотдаче к эмульсиям.

5. Физические основы использования явления перегрева и взрывного вскипания жидкостей в новых областях техники.

5.1. Методы интенсификации теплообмена.

5.1.1. Интенсификация при введении в теплоноситель добавок. . • •

5.1.2. Предлагаемые методы интенсификации теплообмена.

5.1.2.1.Эмульсии, приготовленные из взаимно нерастворимых жидкостей.

5.1.2.2.Эмульсии, приготовленные из ограниченно растворимых жидкостей.

5.1.3. Особенности кипения эмульсии с низкокипящей дисперсной фазой.

5.2.Получение пара с заданной степенью влажности.

5.3.Дозирование малых порций жидкости.

5.4. Генерирование импульсов давления в жидкости.

5.5. Дисперсионный анализ эмульсий.

5.5.1. Обзор методов дисперсионного анализа эмульсий.

5.5.2. Предлагаемые методы дисперсионного анализа эмульсий.

5.5.2.1. Определение дисперсионного состава по амплитуде импульсов давления.

5.5.2.2. Определение дисперсионного состава эмульсии по температуре вскипания капелек

5.5.2.3. Седиментометрический метод анализа эмульсий с использованием явления взрывного вскипания капелек.

5.5.2.4. Определение объемной концентрации эмульсии.

5.5.2.5. Разрешающая способность метода вскипающих капелек

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взрывное вскипание диспергированных жидкостей»

Актуальность темы

Любая жидкость может находиться либо в стабильном (чаще всего наблюдаемом) состоянии, либо в метастабильном [1-4] состоянии - перегретом, переохлажденном или растянутом. Предлагаемая работа посвящена изучению перегретого состояния жидкости.

К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный и теоретический материал по свойствам и поведению перегретой жидкости. Предложены устройства [5-23], использующие явления перегрева и взрывного вскипания жидкости (пузырьковые камеры [20], струйные принтеры [18,19], распыление вязких жидкостей [21], дозиметры [22,23]), даются рекомендации по сокращению величины перегрева в том случае, когда он является вредным или увеличения - когда он полезен.

Наиболее ярким проявлением перегретого состояния жидкости является ее взрывное вскипание - паровой взрыв [5,6]. Условия возникновения парового взрыва многочисленны и полностью не определены. Наиболее полно изучен предельный случай парового взрыва, возникающего при температурах, близких к температурам предельного перегрева жидкости, когда лавинообразно появляются "высокотемпературные" - флуктуационные - центры кипения. Заметим, что "сила" взрыва, например, 1 кг предельно перегретой воды, с энергетической точки зрения, всего лишь в 5 раз меньше "силы" взрыва 1 кг такого хорошо известного взрывчатого вещества как тротил.

Несмотря на широкий интерес к проблеме парового взрыва и обширную литературу, посвященную этому вопросу, все еще нет достаточно надежной методики для предсказания его основных характеристик.

Особенно мало информации по взрывному вскипанию перегретой жидко! 1 I , сти при малых перегревах, когда лавинообразно активируются низкотемпературные ("готовые") центры кипения. И это не смотря на то, что к малым перегревам, фактически, относится вся область перегретых состояний, за исключением узкой зоны в 1.10°С, примыкающей к линии предельного перегрева жидкости. Заметим, что взрывное вскипание именно на низкотемпературных центрах наиболее часто наблюдается в технике и в природе (например, при вулканических взрывах).

Для описания взрывного вскипания жидкости необходимо знать ее теп-лофизические свойства. Из общих законов физики следует, что свойства перегретой жидкости должны плавно изменяться с увеличением перегрева и их можно получить методами экстраполяции из стабильной области состояний в метастабильную. Однако на вопрос, как далеко возможна такая экстраполяция и какова погрешность получаемых данных, можно ответить только поставив соответствующие эксперименты.

Цель работы.

Экспериментально исследовать свойства перегретой жидкости и явление диспергированной^ ее взрывного вскипания, уделяя особое внимание взрывному вскипаншд*1кидкости на низкотемпературных центрах кипения. Предложить новые области техники, где можно использовать явления перегрева и взрывного вскипания жидкости, разработать физические основы такого использования.

Научная новизна.

Впервые в широком интервале температур и давлений измерена вязкость и теплопроводность метастабильных перегретых жидкостей. На основании имеющихся в литературе и полученных автором экспериментальных данных найдены обобщающие зависимости по теплофизическим свойствам жидкостей в перегретом состоянии, даны рекомендации по нахождению таких свойств, при отсутствии их экспериментальных значений. | .1 ,

Исследовано взрывное вскипание малых объемов перегретой жидкости на высоко- и низкотемпературных центрах кипения. Получена зависимость импульсов давления, возникающих при взрывном вскипании капелек перегретой жидкости, от их диаметра.

Уточнена модель низкотемпературных центров кипения и механизм их активации. Экспериментально показана возможность цепной активации низкотемпературных центров кипения, вызываемой, например, механическими колебаниями жидкости, возникающими при вскипании жидкости на соседних центрах кипения.

На примере теплообмена с эмульсией показаны разработанные автором способы управления взрывным вскипанием капелек дисперсной фазы эмульсии, что : осуществляется за счет регулирования числа активируемых низкотемпературных центров кипения^В первые разработана модель кипения дисперсной фазы эмульсии, получены расчетные формулы для определения плотности теплового потока при теплоотдаче к эмульсии.

Предложены новые области применения явления взрывного вскипания жидкости и дана физическая интерпретация процессов, при использовании которых реализуются предлагаемые способы (интенсификация теплообмена, измерение динамического поверхностного натяжения жидкостей, генерирование коротких импульсов давления в жидкой среде, дисперсионный анализ эмульсий, микродозирование жидкости, получение пара с заданной степенью влажности).

Практическая ценность.

Полученные экспериментальные данные по свойствам перегретых жидкостей и рассмотренные методы их обработки позволяют получать свойства любой перегретой жидкости, когда экспериментальные данные отсутствуют или когда их недостаточно. Теплофизические свойства перегретой жидкости необходимы для расчета процессов, связанных с взрывным вскипанием жидкости.

1 1 !

Предложенная модель низкотемпературных центров кипения позволила найти способы регулирования их числа, а, значит, и управлять взрывным вскипанием перегретой жидкости.

Впервые получены формулы, позволяющие определять как плотность теплового потока q, так и температурный напор при пузырьковом кипении эмульсии с низкокипящей дисперсной фазой, учесть влияние дисперсионного состава эмульсии на величину

Предложенный способ интенсификации теплообмена с большей эффективностью, чем известные, может быть использован, например, в энергетике для охлаждения электрических обмоток мощных гидрогенераторов или для охлаждения тиристоров в электрических выпрямительных станциях.

Предлагаемые способы для дисперсионного анализа эмульсий дают возможность вести непрерывный автоматический контроль над составом непрозрачных, высоковязких и сильно загрязненных механическими примесями эмульсий, что не позволяют известные методы.

Предложенный метод генерирования импульсов давления в жидкости позволяет существенно сократить трудозатраты при градуировке импульсных датчиков давления, так как дает возможность получать непрерывную серию импульсов давления, скважность и амплитуду которых можно легко регулировать.

Разработанный автором метод измерения динамического поверхностного натяжения жидкостей существенно дополняет известные методы. Во-первых, он позволяет проводить измерения при значительно более высоких скоростях обновления поверхности (более чем в 1000 раз) и, во-вторых, используемый в методе способ обновления поверхности (испарение со свободной поверхности) наиболее часто наблюдается на практике.

Автор защищает.

Полученные экспериментальные данные по вязкости и теплопроводности i ' i жидкостей в перегретом состоянии и предлагаемую методику получения свойств перегретой жидкости (при отсутствии экспериментальных данных).

Результаты экспериментов по взрывному вскипанию на низкотемпературных центрах кипения малых порций жидкости.

Вывод о возможности описания взрывного вскипания капелек диспергированной жидкости в рамках теории точечного взрыва.

Результаты экспериментов по теплоотдаче от проволочных нагревателей и внутренней поверхности трубок к эмульсионным теплоносителям в широком интервале температур (20. .300 °С), давлений (0,098. .3,0 МПа) и концентраций (0.35 об. %).

Модель пузырькового кипения дисперсной фазы эмульсии и полученные формулы для описания теплоотдачи к ней.

Физические модели процессов, на основании которых предложены новые способы и устройства, позволяющие использовать явление взрывного вскипания жидкости в новых областях техники -интенсификация теплоотдачи, получение пара с заданной степенью влажности, измерение динамического поверхностного натяжения жидкостей, генерирование импульсов давления в жидкости, способы дисперсионного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой.

Апробация работы.

Результаты работы обсуждались на следующих конференциях: Современные проблемы тепловой гравитационной конвекции, Минск, 1971; Пермь, 1975; Всесоюзная конференция по теплофизическим свойствам веществ, Киев, 1974; Конференция по теплообмену Американского общества инженеров механиков, Солт-Лэй-Сити, США, 1977, 8-й Симпозиум по теплофизическим свойствам, Гейзенбург, США, 1982, Всесоюзные конференции по теплофизике метаста

13 бильных жидкостей, Свердловск, 1985; Свердловск, 1989; Международные форумы по тепло- и массообмену, Минск, 1992; Минск 1996, Минск 2000; Россий-1 ! | 1 ские национальные конференции по тепломассобмену, Москва, 1994; Москва

1998; Международный симпозиум по энергетике, окружающей среде и экономике, Казань, 1998; Межвузовский постоянно действующий научно-технический семинар научно-исследовательской лаборатории им, А.С.Фигурова, Казань, 2000.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано (в соавторстве) 58 научных работ, в том числе 1 монография (на русском и английском языках) и 10 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Буланов, Николай Владимирович

Выводы. Рассмотренный способ с уверенностью можно рекомендовать для контроля в автоматическом режиме за дисперсионным составом эмульсий, в том числе непрозрачных, вязких и загрязненных механическими примесями.

5.5.2.3. Седиментометрический метод анализа эмульсий с использованием явления взрывного вскипания капелек

Для исследования малоконцентрированных и крупнодисперсных эмульсий можно рекомендовать предлагаемый нами [204] комбинированный способ. Он позволяет работать с малыми порциями эмульсии (меньше 1 см ) и обеспечивает регистрацию каждой отдельной капельки дисперсной фазы эмульсии. Таких возможностей удается достичь благодаря совмещению двух разных способов дисперсионного анализа - седиментометрического [196] и основанного на явлении взрывного вскипания капелек дисперсной фазы эмульсии [197], описанного в разделах 5.5.1 и 5.5.2.

Основными узлами установки [204] являются седиментометрический сосуд 7 (рис. 5.5.2.3-1), нагреватель 1 с источником питания 5 и ограничителем тока 4, датчик импульсного давления 9, усилитель 10, формирователь электрических импульсов 11, счетчик импульсов 12 и секундомер 15. Для реализации автоматического режима работы установки дополнительно требуется запоминающее устройство 14.

Седиментометрический сосуд 7 представляет собой вертикально установленную стальную трубку с внутренним диаметром 3,20 мм и длиной около 100 мм. Нижний конец трубки плотно закрыт пьезокерамическим датчиком импульсного давления, а верхний - специальной пробкой 2 с электродами 3 и нагревателем 1. Нагреватель изготовлен в виде плоской проволочной спирали и в рабочем положении на 1-2 мм погружен в эмульсию, залитую в сосуд. В настоящих опытах исследовалась эмульсия н-пентан/глицерин с концентрацией С дисперсной фазы равной 0,052 объемных %. Эмульсия заливалась в сосуд до метки, находящейся на расстоянии 80 мм от дна сосуда. Конструкция нагревателя позволяла нагревать только тонкий верхний слой эмульсии. Нагрев осуществляют до температуры взрывного вскипания Тп дисперсной фазы эмульсии, для н-пентана это 146 °С. I

Пробка 2 играла роль дополнительной теплоизоляции, для этого она была сделана из пористого фторопласта. В верхней ее части имелось отверстие для термопары, при помощи которой определяли температуру исследуемой эмульсии.

Обкладки датчика импульсного давления 9 соединены с входом усилителя. Усиленный электрический сигнал через блок формирования импульсов 11, подавался на счетчик импульсов 12. Показания счетчика через заданные промежутки времени считывались вручную или автоматически (при наличии запоминающего устройства 14).

Блок формирования импульсов 11 в простейшем случае состоял из полупроводникового диода и ЯС-цепочки.

Седиментометрический сосуд помещали в водяной термостат 8, находящийся при комнатной температуре.

Работает установка следующим образом. Сразу после заполнения седи-ментометрического сосуда исследуемой эмульсией, в нее погружали нагреватель, включали секундомер и источник питания нагревателя. Через 5-10 с температура эмульсии, прилегающая к нагревателю, повышалась до температуры взрывного вскипания дисперсной фазы, капельки н-пентана начинали вскипать. Число вскипаний росло по мере прогрева верхнего слоя эмульсии, после чего (примерно через 30 с) мощность нагревателя уменьшали путем введения в его цепь ограничителя тока (добавочного сопротивления Я, величина которого зависела, прежде всего, от глубины погружения нагревателя в эмульсию).

При вскипании каждой капельки в эмульсии возникал импульс давления, который при помощи пьезокерамического датчика давления, усилителя и формирователя импульсов превращался в электрический импульс. Каждой вскипевшей капельке соответствовал один электрический импульс. Эти импульсы поступали на счетчик и суммировались.

При нагреве эмульсии вначале вскипали все капельки, находившиеся в верхнем нагретом слое эмульсии, затем, после установления стационарного ре! ! жима, вскипали капельки, поступающие (всплывающие) из нижних слоев эмульсии.

На рис. 5.5.2.3-2 приведены зависимости суммарного числа зарегистрированных вскипаний от времени и от коэффициента усиления к электрических сигналов, поступающих на вход усилителя 10 с пьезодатчика 9.

Для определения дисперсионного состава, эмульсии можно воспользоваться обычными формулами седиментации [196, стр.99-100], переписанными с учетом измеряемых величин:

Здесь #/¿4) и - соответственно, счетные интегральная и дифференциальная функции распределения числа капелек по их диаметрам ¿4 77 и рс - вязкость и плотность дисперсионной среды, рф - плотность дисперсной фазы, Н - высота седиментации, g - ускорение свободного падения, - время, отсчитываемое от начала седиментации до момента считывания числа Л^ импульсов, ЛЫ^ = N¡+1 -N1, = - а и а] - постоянные седиментации.

Приведенные формулы получены для седиментации, происходящей в "спокойной" эмульсии. В рассматриваемом случае в эмульсии всегда наблюдается свободная конвекция. Есть три причины ее возникновения - наличие градиента температуры, градиента концентрации и механических сил, возникающих при вскипании капелек.

Рассмотрим конвекцию, возникающую под влиянием градиента температур. В зависимости от высоты столба эмульсии вид конвективных потоков оказывается разным. При высоте столба эмульсии Н примерно равной или несколько большей диаметра сосуда в эмульсии возникает замкнутый конвектив д/18 • nmti■g•{pc-pф)} = аЩй = «г'

-1/2

5.5.2.3-1)

5.5.2.3-2) (5.5.2.3-3) ный поток. Восходящая его часть находится в центре сосуда, а нисходящая - на периферии, вдоль стенок. При наличии таких потоков дисперсионный состав I эмульсии можно определять только для тех диаметров капелек, скорость всплывания которых выше максимальной скорости конвективных потоков. При этом значение коэффициента <Я/ уже нельзя вычислять по приведенной формуле (5.5.2.3-1), оно может быть определено экспериментально по эмульсии с известным составом.

На точность дисперсионного анализа отрицательное влияние может оказать конвекция, вызываемая наличием градиента концентрации. Это происходит в том случае, когда верхний слой эмульсии оказывается более тяжелым, чем нижележащий слой. Обеднение верхнего слоя эмульсии происходит за счет выкипания капелек дисперсной фазы эмульсии. В самом верхнем слое концентрация эмульсии равна нулю, затем она растет с глубиной и на некоторой глубине к о достигает своего максимального значения Стах. Очевидно, что Стах < Со, где С0 - начальная концентрация эмульсии.

Обозначим через рк плотность слоя эмульсии, находящегося на глубине к и нагретого до температуры Т. Значение этой плотности легко определить через плотности дисперсной фазы рф, дисперсионной среды рс и через концентрацию С эмульсии на рассматриваемой глубине:

Р^РсУ-О + РфС- (5.5.2.3-4)

Температура соседнего слоя, отстоящего от рассматриваемого на величину АН, изменяется на ЛТ, а его концентрация - на АС. Для этого слоя можно записать р1м =(рс + рсРсАт-(1 + АС)] + (рф + рф рф ЛТ)(С+ АС). (5.5.2.3-5) Условие отсутствия конвекции можно представить в виде

А<Л£- (5.5.2.3-6)

Подставляя выражения (5.5.2.3-4) и (5.5.2.3-5) в неравенство (5.5.2.3-6), раскрывая скобки, пренебрегая членом второго порядка малости и приведя подоб 1 ■ I ные, получили

Рс - Рф)ЛС > [Рс/М1 -С)+ Рф РфС]ЛТ. (5.5.2.3-7)

Здесь Д. и Рф — соответственно, средние значения коэффициентов термического расширения дисперсионной среды и дисперсной фазы.

В выражении (5.5.2.3-7) нет переменной к, это обозначает, что условие (5.5.2.3-7) должно выполняться для всех значений к. Поскольку величины АС и АТ могут принимать бесконечно малые значения, то их можно заменить дифференциалами, а выражение (5.5.2.3-7) проинтегрировать по переменным С и Г в пределах от 0 до Со и от Ттах = 146 °С до Т0 = 25 °С, в результате получим

Рс - РфМ(РсРс - Рф/ЗфШ -С) + /Зф Рф(Со > {рсРс

-рфРф){Ттах-Т0). (5.5.2.3-8)

Так как для исследуемых эмульсий Со« 1, то последнее неравенство можно существенно упростить

С0<[рс(3с/(рс-рф)]дт. (5.5.2.3-9)

Вычисления по формуле (5.5.2.3-8) или по приближенной (5.5.2.3-9) показывают, что возникновения концентрационной конвекции можно избежать уже при С0< 12%.

Конвекция, вызванная вскипанием капелек, носит случайный характер, она вносит случайную погрешность в результаты анализа.

В таблице 5.5.2.3-1 и на рис. 5.5.2.3-3 приведен пример обработки полученных седиментационных кривых 7 и 2 (рис. 5.5.2.3-2).

Значение коэффициента а{= 122 мин1/2-мкм при выраженном в минутах, а ¿/в мкм было определено по эмульсии с известным дисперсионным составом. Полученное значение верно только для данной конструкции седиментометри-ческого сосуда, только для температуры То, при которой производилось опре

10 11 12 13

Рис. 5.5.2.3-1. Блок-схема установки для седиментометри-ческого анализа эмульсий. ж '».

1 - электрический нагреватель, 2 - пробка-держатель нагревателя, 3 - электроды, 4 - ограничитель тока (активное сопротивление), 5 - источник электрического питания,. 6 - медная пластина-ребро, 7 - седиментометрический сосуд, 8 — сосуд с термо-статирующей водой, 9 - пьезокерамический датчик импульсного давления, 10- усилитель электрических сигналов, 11 - формирователь электрических импульсов|^ — р^ет^ик числ^лектриче-ских импульсов, 14- запоминающее устройство, 15 - секундомер деление коэффициента а/ (Т0 = 25 °С) и только для эмульсии н-пентан/глицерин.

Необходимо обратить внимание еще на одну важную особенность рассматриваемого способа дисперсионного анализа. ЗадавИИ разный коэффициент усиления к усилителя 10 можно включить или исключить из дисперсионного анализа капельки с диаметром меньше заданного. На рис. 5.5.2.3-2 кривая 1 получена при £/ = 10000, а кривая 2 при к2 — 2500. При А:/ = 10000 фиксируются капельки с диаметром более 7 мкм, а при к2 = 2500 только капельки с диаметром более 60 мкм. На рис. 5.5.2.3-3 приведены рассчитанные по приведенным формулам кривые распределения числа капелек по диаметрам. Получено

О 50- 100 150 200 t, мин

Рис. 5.5.2.3-2. Седиментационные кривые, полученные при разных коэффициентах усиления электрических сигналов k\ 1 -к = 10000, 2-к = 2500 удовлетворительное совпадение числа крупных капелек, найденных при разных коэффициентах усиления к. Это свидетельствует о правомерности применения рассматриваемого способа дисперсионного анализа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ вскипания

Работа посвящена изучению явления перегрева и взрывного%идкости.

1. Впервые в широком интервале температур и давлений экспериментально исследованывязкость и теплопроводность перегретой жидкости. Особое внимание уделено вязкости перегретой и стабильной жидкости, как свойству, которое в наибольшей степени характеризует жидкое агрегатное состояние.

Экспериментально показано, что теплофизические свойства не имеют каких-либо особенностей при переходе из области стабильных состояний в область метастабильных, не подтверждено, полученное другими авторами, изменение с1?]/с1Т при переходе через линию равновесия фаз.

2. Известно, что явлению перегрева жидкости, сопутствует интенсивное испарение с ее свободной поверхности. Поверхностное натяжение интенсивно испаряющейся жидкости может отличаться от статического и характеризоваться динамическим поверхностным натяжением. Предлагается новый способ измерения динамического поверхностного натяжения жидкости, в котором достигается самая высокая скорость м> обновления поверхности м> = 105.106 с-1, что на три порядка превышает скорость, достигнутую другими исследователями. Здесь Т7 - общая площадь поверхности, ¿Ц? - ее изменение за время <к.

Опыты показали, что эффект динамического поверхностного натяжения для чистых жидкостей не проявляется даже при самых высоких скоростях обновления поверхности. Это позволяет с большей уверенностью применять чистые жидкости для калибровки приборов, предназначенных для измерения динамического поверхностного натяжения в растворах.

3. Экспериментально исследовано явление взрывного вскипания малых объемов и капелек диспергированной жидкости.

Показано, что взрывное вскипание может наблюдаться не только при температурах предельного перегрева жидкости, когда имеет место лавинооб

I ! ■ ! !' разный рост высокотемпературных (флуктуационных) центров кипения, но и при значительно более низких температурах, когда лавинообразно активируются низкотемпературные центры кипения.

Экспериментально показана возможность лавинообразной активации низкотемпературных центров кипения, которая носит цепной характер. Цепная активация центров кипения начинается со случайной активации одного из центров кипения, взрывное вскипание перегретой жидкости на котором приводит к активации нескольких соседних центров кипения, взрывное вскипание жидкости на этих центрах в свою очередь увеличивают число активируемых центров кипения.

Основным действующим фактором, активирующим потенциально возможные центры кипения, является импульс давления, возникающий при вскипании жидкости на каждом из активировавшихся центров кипения.

Экспериментально показано, что величина импульса давления М определяется величиной "запасенной" энергиивовскипающем объеме перегретой жидкости М = А -(ср-АТ-т/)0'5, где ср, т и АТ-теплоемкость, масса и величина перегрева вскипевшей жидкости, А - коэффициент пропорциональности.

4. Рассмотрена модель низкотемпературного центра кипения. Для его работы необходимо присутствие твердых частиц и растворенного газа в рассматриваемой перегретой жидкости. Центр кипения работает более эффективно, когда частицы способны адсорбировать растворенные в жидкости газы. Заметим, что растворенный газ и частицы малого размера (< 10~8 м) всегда присутствуют в жидкости, как загрязняющие ее примеси. Центром кипения будет служить и флокулообразное объединение рассматриваемых частиц. Рассмотрен механизм активации таких центров под действием импульса давления, возникающего при вскипании жидкости на любом соседнем центре кипения.

5. Разработаны и экспериментально проверены способы управления числом низкотемпературных центров кипения. Проверка возможности активации и

I ! деактивации центров кипения проводилась на примере кипения дисперсной фазы эмульсии.

Показано, что для уменьшения числа низкотемпературных центров кипения (в 1000 и более раз) необходимо ввести в теплоноситель поверхностно-активное вещество (ПАВ), а для увеличения их числа (до 10 раз) - адсорбент, например, порошок активированного угля.

6. На основании полученных экспериментальных данных и принятой модели низкотемпературных центров впервые получены аналитические зависимости для расчета плотности теплового потока при кипении дисперсной фазы эмульсии. Предложенные формулы удовлетворительно описывают весь массив экспериментальных данных, в том числе и зависимость плотности теплового потока от дисперсионного состава эмульсии.

7. Предложены новые области использования явления перегрева и взрывного вскипания жидкостей:

- интенсификация теплообмена,

- генерирование импульсов давления в жидких средах,

- микродозирование жидкостей,

- дисперсионный анализ эмульсий.

7.1. Предложены новые способы интенсификации теплообмена с использованием явления взрывного вскипания жидкости. Для этого используют эмульсию с низкокипящей дисперсной фазой (по сравнению с дисперсионной средой эмульсии). Предлагаемые способы позволяют увеличить интенсивность теплоотдачи (увеличить коэффициент теплоотдачи) в 1,5.5 раз, повысить устойчивость теплоотдачи (за счет расширения температурного интервала режима пузырькового кипения в 4. 10 раз (от 5. 16 °С до 80. 160 °С).

7.2. Разработан способ получения пара с заданной степенью влажности

266

7.3. Предложены и испытаны новая конструкция и способ микродозирования жидкости, которые позволяют в автоматическом режиме в произвольный

1 1 момент времени выдать одну или несколько порций жидкости с объемом от Ю-5 о до 0,1 мм . Способ полезен в технике химического микроанализа.

7.4. Предложены и испытаны способ и устройства для генерирования импульсов давления в жидкой среде. Способ позволяет в автоматическом режиме выдавать до 100 импульсов в секунду с крутизной переднего фронта импульса давления 0,01мс при амплитуде 0,01. 1,0 МПа, при этом амплитуда и: скважность импульсовмогутплавно регулироваться. Такие генераторы импульсов необходимы, в частности, в измерительной технике для градуировки датчиков давления.

7.5. Предложено несколько способов дисперсионнного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой. Разработаны, изготовлены и отлажены соответствующие устройства, которые позволяют работать с непрозрачными, вязкими и сильно загрязненными механическими примесями эмульсиями в автоматическом режиме. Такими эмульсиями являются, например, топливные эмульсии вода/мазут.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Буланов, Николай Владимирович, 2001 год

1. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972.- 312 с.

2. Скрипов В.П. Фазовые переходы и термодинамическое подобие // Тепловые процессы и метастабильные состояния. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. С. 3-18.

3. Павлов П.А. Динамика вскипания сильна перегретых жидкостей. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. -248 с.

4. Байдаков В.Г. Перегрев криогенных жидкостей. Екатеринбург: УрО АН СССР, 1988.-248 с.

5. Степанов Е.В. Физические аспекты явления парового взрыва. Препринт ИАЭ 5430/3. М.: Изд-во Института атомной энергии, 1991. 98 с.

6. Павлов П.А., Оконишников Г.Б. Способ обработки перегретых электропроводных жидкостей. Авторское свидетельство № 850095 СССР // Бюллетень изобретений. 1981. № 28.

7. Ермаков Г.В., Федоров А.П. Способ контроля устойчивости перегретой жидкости. Авторское свидетельство № 945776 СССР // Бюллетень изобретений. 1982. № 27.

8. Оконишников Г.Б., Павлов П.А., Скрипов П.В. Ячейка для измерения свойств перегретых жидкостей. Авторское свидетельство № 989430 СССР // Бюллетень изобретений. 1983. № 2.

9. Павлов П.А.; Оконишников Г.Б. Способ определения линии насыщения жидкостей. Авторское свидетельство № 1155926 СССР // Бюллетень изобретений. 1985. № 18.

10. Павлов П.А., Никитин Е.Д. Способ регулирования расхода жидкости через сопротивление. Авторское свидетельство № 1156016 СССР // Бюллетень изобретений. 1985. № 18.

11. Павлов П.А., Скрипов П.В. Способ определения концентрации вещества в растворе. Авторское свидетельство № 1179184 СССР // Бюллетень изобретений. 1985. № 34.

12. Оконишников Г.Б., Новиков Н.В., Павлов П.А., Цурков С.Л. Способ определения концентрации вещества в растворе. Авторское свидетельство № 1656425 СССР // Бюллетень изобретений^ 1991. № 22. ,

13. Оконишников Г.Б. Способ определения температурной зависимости динамического поверхностного натяжения жидкости и устройство для его осуществления. Авторское свидетельство № 1485065 СССР // Бюллетень изобретений. 1989. № 21.

14. Никитин Е.Д. Способ определения кинетических параметров реакций термического разложения веществ. Авторское свидетельство № 1769141 СССР. // Бюллетень изобретений. 1992. № 38.

15. Ъегишев В .П., Болгов С.А., Павлов П.А., Скрипов П.В. Способ определения гель-точки при отвержении реакционноспособных олигомерных систем. Авторское свидетельство № 1767404 СССР // Бюллетень изобретений. 1992. №37.

16. Бегишев В.П., Болгов С.А., Бузорина A.M., Никитин Е.Д., Скрипов П.В. Способ определения молекулярной массы полимерных и полимеризую-щихся жидкостей. Авторское свидетельство № 1778653 СССР // Бюллетень изобретений. 1992. № 44.

17. Allen R.R., Meyer J.D., Knight W.R. Thermodynamics and Hydrodynamics of Thermal Ink Jets // Hewlett-Packard Journal. 1985. V. 36. N 5. P. 21-26.

18. Bhaskar E.V., Aden J.S. Development of Thin-Film Structure for the Think Jet Printer // Hewlett-Packard Journal. 1985. V. 36. N 5. P. 27-33.

19. Александров Ю.А., Воронов Г.С., Горбунков B.M., Делоне Н.Б. Нечаев Ю.И. Пузырьковые камеры. М.: Госатомиздат, 1963. 340 с.

20. Иванов В.М. Топливные эмульсии. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 216 с.

21. Apfel R.E., Lo Y.-Ch. Practical Neutron Dosimeter with Superheated Drops // Health Physics. 1989. Vol. 56. No 1. P. 79-83.

22. Apfel R.E. Detector for Neutrons and Other Radiation // US Patent 4143274. 1979.

23. Жуков C.A., Барелко B.B. К вопросу об автоволновом механизме явлений распада метастабильных режимов теплопередачи в процессе кипения // Теплофизика высоких температур. 1989. Т. 27. № 5. С. 920-930.

24. Яковлев Ю.С. Гидродинамика взрыва. Л.: Судпромгиз, 1961. 316 с.

25. Gronenberg W. Bennz. Vapor Explosion Phenomena with Respect Nuclear Reactor Safety Assessment. Advances in Nuclear Science and Technology. 1980. V. 12. P. 243-334.

26. Buttner Ralf and Zimanowski Bernd. Physics of Thermodynamics Explosions. // Phys. Rev. E. 1998.V. 57. N 5. P. 5726-5729.

27. Скрипов В.П. Термодинамическая устойчивость жидкости при перегреве и переохлаждении // Метастабильные фазовые состояния и кинетика релаксации. Свердловск: УрО РАН, 1992. С. 3-11.

28. Ермаков Г.В., Буланов Н.В., Скрипов В.П. Удельные объемы жидкого перегретого диэтилового эфира // Теплофизика. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1971. С.11-21.

29. Буланов Н.В., Скрипов В.П. Вязкость жидкостей в метастабильном (перегретом) состоянии.// Теплофизика высоких температур. 1974. Т. 12. № 6. С. 1184-1187.

30. Буланов Н.В., Никитин Е.Д., Скрипов В.П. Теплопроводность жидкостей в метастабильном состоянии // Инженерно-физический журнал. 1974. Т.26. № 2. С. 204-207.

31. Буланов Н.В., Скрипов В.П. Вязкость перегретых жидкостей // Гидродинамика и теплообмен в энергетических установках. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. С. 8 -17.

32. Скрипов В.П., Чуканов В.Н., Байдаков В.Г., Буланов Н.В. Сжимаемость вязкость и теплопроводность перегретых жидкостей // Теплофизические свойства жидкостей. М.: Наука, 1976. С. 121-126.

33. Скрипов В.П., Буланов Н.В. Вязкость жидкостей в перегретом состоянии // Перегретые жидкости и фазовые переходы. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1979. С. 33-39.

34. Скрипов В.П., Синицын E.H., Павлов П.А., Ермаков Г.В., Муратов Г.Н., Буланов Н.В., Байдаков В.Г. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии / Справочник. М.: Атомиздат, 1980. 208 с.

35. Skripov V.P., Sinitsin E.N., Pavlov P.A., Ermakov G.V., Muratov G.N., Bulanov N.V., Baidakov V.G. Thermophisical Properties of Liquids in the Metastable (Superheated) State. New York, London. Gordonand Breach Sei. Publ. 1988. -P. 286.

36. Решетников A.B., Исаев O.A., Мажейко H.A., Буланов H.B. Развал струи вскипающей воды // Тепломассообмен ММФ-92. Теплообмен в двухфазных системах. Т.4. ч. 1.- Минск: АНК "ИТМО им. А.В.Лыкова". АНБ. 1992. С. 115-117.

37. Skripov V.P., Sinitsin E.N., Pavlov P.A., Ermakov G.V., Muratov G.N., Bulanov N.V., Baidakov V.G. Thermophysical Property of Superheated Liquids, // 8th Proc Symp., Thermpphys. Prop. ASME. New York, N.Y. 1982, P, 328-333.(Рж Физика, 1983, 7и61)

38. Avedisian Т. The Homogeneous Nucleation Limits of Liquid // J. Phys. Ref. Data. 1985. V. 14. No 3. P. 695-729.

39. Гаврилов П.М. Динамика фазовых переходов при вскипании перегретой жидкости // Теплофизика высоких температур. 1999. Т. 37. № 4. С. 602-605.

40. Авксентюк Б.П., Овчинников В.В. Динамика взрывного кипения толуола при субатмосферных давлениях // Теплофизика высоких температур., 1999. Т. 37. №4. С. 606-613.

41. Азорова O.A., Грудницкий В .Г. Расчет взрыва в воде с последующей пульсацией паровой полости // Химическая физика. 2000. Т. 19. Ш 1. С. 18-21.

42. McMillan Paul. Jumping Between Liquid States. // Nature. 2000. V. 403. N 6766. P. 151-152.

43. Avedisian C.T., Glassman I. Superheating and Boiling of Water in Hydrocarbon at High Pressure // Int. J. Heat Mass Transfer. 1981. V. 24. No 4. P. 695-706.

44. Mori Yusuhiko H., Sano Hiroshi, Komotori Kazunari. Cinematography Study of Water-in-Oil Emulsion // Int. J. Multiphase Flow. 1980. V. 6. P. 255-266.

45. Скрипов В.П. Важное свойство спинодали // Теплофизика высоких температур. 1966. Т.4. № 6. С. 816-820.

46. Скрипов В.П. К термодинамике спинодали // Журнал физической химии. 1965. Т. 39. В. 9.С. 2325.

47. Denny V.E., Ferenbaugh R.// J.Chem. Eng. Data. 1967.V. 12. P. 397.

48. Голубев И.Ф., Агаев H.A. Вязкость предельных углеводородов. Баку: Азерб. гос. издат. 1964.

49. Kestin J„ Sokolov М., Wakeham W.// Appl. Sei. Res. 1973. V. 27. N 4. P. 241.

50. В.Л.Малышев, Н.И. Гамаюнов. Испарение перегретых жидкостей из капилляров//Теплофизика высоких температур. 1984. Т. 20. № 1. С. 184-186.

51. Буланов Н.В., Скрипов В.П., Никитин Е.Д. Вязкость и теплопроводность жидкостей в перегретом состоянии // 5-я Всесоюзная конференция по теп-лофизическим свойствам веществ. Киев: ВНИИПКНефтехим, 1974. С. 70.

52. Скрипов В.П., Буланов Н.В. Вязкость жидкостей в метастабильном (перегретом) состоянии // Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Теплофи-зические и массообменные свойства веществ.". Грозный: Грозненский нефтяной ин-т, 1975. С. 39.

53. Ягов В.В., Ясновский JI.C., Галимов Ф.М., Тимошенко A.B. Теплообмен при пузырьковом кипении реактивных топлив // Теплофизика высоких температур, 1994. Т. 32. №6. С. 867-872.

54. Методы расчета теплофизических свойств газов и жидкостей. М.:- Химия, 1974.

55. Гирщфельдер Дж., Кертис Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. Пер. с англ. М. Изд-во иностр. лит., 1961.

56. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Пер. с англ. Л.: Химия, 1974.

57. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Собр. избр. трудов. Т. 3. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1959.

58. Бачинский А.И. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

59. Ермаков Г.В., Скрипов В.П. Экспериментальное определение удельных объемов перегретой жидкости // Теплофизика высоких температур. 1968. Т. 6. С. 89-96.

60. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. Наука. 1972.

61. Клецкий A.B., Сагайдакова Н.Г. Обзор данных по вязкости фреона-22 и аппроксимация их функцией температуры и давления // Теплофизические свойства жидкостей. М. Наука. 1976. С. 117.

62. Ривкин С.Л., Левин А.Я., Израилевский Л.Б., Харитонов К.Г. К вопросу о связи вязкости жидкости с их термическими свойствами // Инженерно-физический журнал. 1971. Т. 21. С. 405.

63. Геллер В.З., Кронберг A.B. О связи вязкости жидкости с термическими свойствами // Инженерно-физический журнал. 1973. Т. 25. С. 837-841.

64. Мамедов A.M., Ахундов Т.С., Исмаилов Ш.М., Таиров А.Д. // Теплофизические свойства жидкостей. М.: Наука, 1970. С. 70-73.

65. Чайковский В.Ф., Геллер В.З., Горыкин С.Ф.и др. Комплексное исследование теплофизических свойств наиболее важных и перспективных фреонов в жидкой и газовой фазах // Теплофизические свойства жидкостей. М.: Наука. 1976. С. 108-117.

66. Голубев И.Ф., Гнездилов Н.Е. Вязкость газовых смесей. М. Изд-во стандартов. 1971.

67. Lucas К. New Formulation of the Corresponding States Principle for Transport Properties of Pure Fluids // Int. J. Heat Mass Transfer. 1'973. V. 16.P. 371-384.

68. Предводителев A.C. // Сборник, посвященный памяти акад. Лазарева П.П. М.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 84.

69. Филиппов Л.П. О теплопроводности и вязкости жидкости // Физика и фи-зико-химия жидкостей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. С. 17.

70. Филиппов Л.П. Использование теории подобия для описания свойств жидкости. IV. Вязкость // Журнал физической химии. 1957. Т. 31. В. 11. С. 2435-2437.

71. Карапетьянц М.Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств. М.: Наука, 1965.

72. Филиппов Л.П. Исследование теплопроводности жидкостей. М.: Изд-во унта, 1970.77 "г с,/. iväpvjiuy i ., .сгер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.

73. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. М.: Энергия, 1973.

74. Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1963.

75. Эльдаров Ф.Г. Теплопроводность неводных растворов электролитов // Журнал физической химии. 1958. Т. 32. № 10. С. 2443-2447.

76. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов A.A., Юрчак Р.П. Теплопроводность газов и жидкостей. Справочные данные. М.: Изд-во стандартов, 1970.

77. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов A.A., Тоцкий Е.Е. Теплопроводность жидкостей и газов. Справочные данные. М.: Изд-во стандартов, 1978.

78. Ермаков Г.В., Исмагилов Р.Г. Скорость ультразвука, адиабатической сжимаемости и теплоемкости перегретого н-гексана // Теплофизика высоких температур. 1976. Т.14. В. 5. С. 1097-1099.

79. Байдаков В.Г., Скрипов В.П. Скорость звука в перегретом ксеноне // Журнал физической химии. 1976. Т.50. С.1309-1311.

80. Ильин Б.И., Гурская A.B., Салохин В.Ф., Спирин Г.Г. Измерение тепловой активности жидкости в метастабильной области // Инженерно-физический журнал. 1975. Т. 29. С. 595-599. ,

81. Вукалович М.П., Ривкин СЛ., Александров A.A. Таблицы теплофизиче-ских свойств воды и водяного пара. М.: Изд-во стандартов, 1969. 408 с.

82. Скрипов В.П., Буланов Н.В. Теплообмен в условиях сильной задержки кипения. // Гидродинамика и теплообмен. Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1972. С. 41-50.

83. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. М.: Изд. иностр. лит, 1963.

84. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1879. 568 с.

85. Austin M., Bright В.В., Simpson E.A. The Measurement of the Dynamic Surface Tension of Manoxol ОТ Solution for Freshly Formed Surfaces // J. Coll. Int. Sei. 1967. Vol. 23. N 1. P.108-112.

86. Адам H.K. Физика и химия поверхностей. М.-Л.: ОГИЗ, 1947.

87. Собиров Л.И. и др. // В кн. "Оптические исследования в жидкостях и растворах". Ташкент: Наука УзбССР, 1965, с. 11-14.

88. Schmidt F., Steyer H., Ann. Physik, 1936, V. 79. N 4, 422.

89. Goring W., Elektrochem Z. Ber. Bunsenges physik Chem. 1959, V. 63, 1069., 1959, V.63,1077.

90. Owens D.K. The Dynamic Surface Tension of Sodium Dodecyl Sulfate Solutions // J. Coli. Int. Sei., 1969, V. 29, 3, 496-501.

91. Vandegrift A.E. Experimental Evidence That Water Has No Dynamic Surface Tension // J. Coll. Int. Sei,. 1967, V. 23. P. 43-45.

92. Caskey J.A., Barlage W.B. J. An Improved Experimental Technique for Determining Dynamic Surface Tension of Water and Surfactant Solution // J. Coll. Int. Sei., 1971. Vol. 35. N 1. P. 46-52.

93. Кочурова H.H., Шевченко Ю.А., Русанов А.И. Определение поверхностного натяжения воды методом осциллирующей струи // Коллоидный журнал, Т. 36. В. 4. С. 785-788.

94. Падерин И.М., Усков В.С, Ермаков Г.В. Кинетика вскипания перегретой жидкости в присутствии пористых и гладких поверхностей. . // Теплофизика высоких температур. 1994. Т. 32. № 5. С. 863-866.

95. Ю2.Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат. 1979. 416 с.

96. Буланов Н.В., Хмыльнин В.А. Анализ эмульсий методом взрывного вскипания капелек дисперсной фазы // Заводская лаборатория. 1994. № 10. С. 26-30.

97. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М.: Мир, 1968.

98. Зотов С.И., Рабинович Я.И., Чураев Н.В. Экспериментальное исследование высокотемпературного испарения жидкостей из капилляров // Инженерно-физический журнал, 1978. Т. 34. № 5. С. 1035 1039.

99. Ueda Natsuhiro, Inove Mitsuri, Iwata Yasuhiro, Yoshiaso Sogawa. Rewetting of a hot surface by a falling liquid film // Int. J. Heat Mass Transfer / 1983, V. 26. No 3. P. 401-410/

100. Гамаюнов Н.И., Ланков A.A. Высокотемпературное испарение жидкостей из капилляров под влиянием постоянного градиента температур // Теплофизика высоких температур. 1985. Т. 23. № 1. С. 102-105.

101. Стойлов Ю.Ю. Колебания жидкостей при испарении и парадоксы испаля-торов /7 Успехи физических наук. 2000. Т. 170. № 1. С. 41-56.

102. Буланов Н.В., В.Г.Байдаков, А.М.Каверин. Вскипание жидкого азота и раствора гелия в азоте при малых перегревах // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 3. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. С. 57-69.

103. Ю.Ермаков Г.В., Тетюшкина З.А., Михалевич Л.А. Закипание азота на высокотемпературной сверхпроводящей керамике. // Труды Первой Российской нац. конференции по теплообмену. Т. 4. М.: Изд-во МЭИ, 1994. С. 103-111.

104. Буланов Н.В. Паровой взрыв капелек жидкости и зависимость возникающих импульсов давления от их диаметра. // В кн. "Неравновесные фазовые переходы и теплофизические свойства веществ". Екатеринбург: УрО РАН. 1996. С. 92-100,

105. ИЗ.Приходько A.M. Феноменология микровзрыва капли эмульгированного топлива // Известия вузов. Машиностроение. 1980. № 4. С. 74-76.

106. Авксентюк Б.П., Овчинников В.В., Плотников В.Я. Динамика распада ме-тастабильной пристенной жидкости в области высоких перегревов // ЖЭТФ. 1989. Т. 4. С. 3-1,3,1.■

107. Авксентюк Б.П., Овчинников В.В. Исследование динамики взрывного кипения толуола // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. Т.4 М.: Изд-во МЭИ. 1998. С. 33-36.

108. Павлов П.А., Никитин Е.Д. Динамика развития паровой пленки при импульсном разогреве // Теплофизические свойства жидкостей и взрывное вскипание: Свердловск. УНЦ АН СССР. 1976. С. 65-71.

109. Shepherd J.E., Sturtevant В. Rapid Evaporation at the Superheat Limit // J. Fluid ' Mech. 1982. V. 121. P. 379-402.

110. Henry R.E., Fauske H.K., McUmber L.M. Паровые взрывы в недогретом фреоне // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1975. V. 22. P. 413-414. (РЖ Физика 1976 8B931).

111. Mori Y.H., Sano H., Komotori K. Cinemicrophotographic Study of Boiling of Water-in-Oil Emulsions // Int. J. Multiphase Flow. 1980. V. 6. P. 255-266.

112. Rausch A.H., Levine A.D. Rapid Phase Transformation Caused by Thermodynamic Instability in Cryogens // Cryogenics. 1973. V. 13. No 4. P. 224-339.

113. Гельфанд Б.Е., Медведев С.П., Фролов C.M. Ударные волны при внезапном разлете объема перегретых жидкостей // Физическая химия. 1989. Т. . С. 1413-1417.

114. Коробейников В.П., Мельникова Н.С., Рязанов Е.В. Теория точечного взрыва. М.: Физматгиз, 1961. 332 с.

115. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. М.: ГИФМЛ, 1959. 800 с.

116. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. Изд 9-е перераб. М.: Наука, 1981.-448 с.

117. Ландау Л.Д. Об ударных волнах на далеких расстояниях от их возникновения. // Прикладная математика и механика. 1945. Т. 9. С. 286-292.

118. Буланов Н.В., Хмыльнин В.А. Дисперсионный анализ эмульсий методом вскипающих капелек. // В кн. "Метастабильные фазовые состояния и кинетика релаксации". Свердловск: УрО АН СССР. 1992. С.114-118.

119. Бицадзе А.В., Калиниченко Д.Ф. Сборник задач по уравнениям математической физики. М.: Наука, 1985. 312 с.

120. Взрывные явления. Оценка и последствия. В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ. / Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. и др. М.: Мир. 1986. 384 с.

121. Буланов Н.В., Скрипов В.П., Шуравенко H.A. Авторское свидетельство № 653501, СССР. Способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем. // Бюллетень изобретений. 1979. №.11. Q. 136-137.

122. Буланов Н.В., Павлов П.А., Скрипов В.П. Способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем. Авторское свидетельство СССР № 1124676. // Бюллетень изобретений. 1987. № 38. С. 286.

123. Эмульсии. Под ред. Шермана Ф. Перевод с англ. под ред. Абрамзона A.A. Л.: Химия, 1972.-442 с.

124. Клейтон В. Эмульсии. Их теория и технические приложения. М.: Изд-во иностр. лит-ры. 1950. г 680 с.

125. Левченко Д.Н., Бергпггейн Н.В., Худякова А.Д. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М.: Химия, 1967. 200 с.

126. Иванов В.М., Канторович Б.В. Топливные эмульсии и суспензии. М.: Ме-таллургиздат, 1963. 184 с.

127. Кабальнов A.C., Перцов A.B., Щукин Е.Д. Приложение теории Лифшица-Слезова к переконденсации прямых эмульсий. // Коллоидный журнал. 1984. Т. 46. №6. С. 1108-1111.

128. Я.С.Градус. Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии. М.: Химия, 1979. 232 с.

129. Вопросы физики кипения. Под ред. И.Т.Аладьева, М.: Мир. 1964. 444 с.

130. Буланов Н.В., Скрипов В.П., Н.А.Шуравенко. Теплоотдача к эмульсии при высоком перегреве ее дисперсной фазы. // Инженерно-физический журнал. 1982. Т. 42. № 2. С. 235-239.

131. Ю.Мори, Е.Инюи, К.Комотори. Теплообмен при кипении эмульсий в большом объеме. Перевод с англ. // Труды американского общества инженеров механиков. Теплопередача. 1978. Т. 100. № 4. С. 55-60.

132. Скрипов В.П., Буланов Н.В. Конвективный теплообмен метастабильных жидкостей при задержке кипения. // Инженерно-физический журнал. 1972. Т. 22. №4. С. 614-617.

133. Бирюкова Л.В., Данилов H.H., Синицын E.H. Перегрев чистых жидкостей и бинарных растворов при конвективном теплообмене с тонкой проволочкой. // Теплофизика метастабильных систем. Свердловск: Изд. УНЦ АН СССР, 1977. С. 16-22.

134. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 460с.

135. Попов B.C. Электротехнические измерения и приборы. М.-Л.: Госэнерго-издат, 1958. 379 с.

136. Хмыльнин В.А., Буланов H.B. Экспериментальная установка для изучения теплоотдачи к эмульсии при перегреве ее дисперсной фазы. // Фазовые превращения1 в метастабильных системах. Свердловск: Изд. УНЦ АН СССР, 1983. С. 84-89.

137. Kutateladze S.S., Moskvicheva V.N., Bobrovich G.I., Mamontova N.N., Avksentyuk B.P. Some Peculiarities of Heat Transfer Crisis in Alkali Metals Boiling under Free Convection // Int. J. Heat Mass Transfer. 1973. V. 16. P. 705713.

138. Нб.Авксентюк Б.П., Бобрович Г.И. и др. О вырождении режима пузырькового кипения в условиях свободной конвекции // Журнал прикладной механики и технической физики. 1972. № 1. С. 69-73.

139. Буланов Н.В., Скрипов В.П. Конвективный теплообмен метастабильной жидкости со стенкой при задержке кипения // Всесоюзная конференция "Современные проблемы тепловой гравитационной конвекции". Минск: АН БССР, 1971. С. 28-29.

140. Скрипов В.П., Буланов Н.В. Задержка кипения и конвективный теплообмен при наличии сильного перегрева у греющей стенки // 2-я Всесоюзная конференция "Современные проблемы тепловой конвекции". Пермь: Пермский гос. ун-т, 1975. С.149-151.

141. Присняков В.Ф. О температуре вскипания перегретых жидкостей // Теплофизика высоких температур. 1970. Т. 8= № 2, С. 451-454.

142. Гребер Г., Эрк С., Григуль У. Основы учения о теплообмене. М.: Изд-во ИЛ, 1974.-567.

143. Виноградов В.Е. Экспериментальное исследование вскипания растянутой жидкости // Труды Первой Российской национальной конференции по теп-лоообмену. Т.4. М.: МЭИ. 1994. С. 54-58.

144. Henry R.E., Fauske H.K. Характеристики пузырькового кипения при его взрывном характере // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1975. V. 22. P. 412-413.

145. Buivid M.G., Sussman M.Y. Superheated Liquids Containing Suspended Particles //Nature. 1978. V. 275. P. 203-205.

146. Хмыльнин B.A., Буланов H.B. Теплоотдача к эмульсии при ее прокачивании через трубку // Фазовые превращения и энергонапряженные процессы. Свердловск: Изд-во УрО АН СССР, 1988. с. 101-104.

147. Гасанов Б.М., Буланов Н.В., Байдаков В.Г. Особенности кипения эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой и с добавкой ПАВ // Инженерно-физический журнал. 1997. Т. 70. № 2, С. 184 187.

148. Буланов Н.В., Скрипов В.П., Хмыльнин В.А. Теплоотдача к эмульсии при перегреве ее дисперсной фазы // Инженерно-физический журнал. 1984. Т. 46. №1. С; 5- 8.

149. Гасанов Б.М., Буланов Н.В. Задержка кризиса пузырькового кипения в системах вода-диэтиловый эфир и вода-хладон-113 // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 1. Екатеринбург: УрО РАН. 1997. С. 129 -132.

150. Буланов Н.В., Б.М.Гасанов, Байдаков В.Г. Режим пузырькового кипения эмульсии с низкокипящей дисперсной фазой // Труды 3-го Минского международного форума по теплообмену. Т. 4. ч. 1. Минск: ИТМО, 1996. С. 5457.

151. Буланов Н.В., В.Г.Байдаков, Б.М.Гасанов. Пузырьковое кипение эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой //Труды Второй Российской национальной конф. по теплообмену. Т.4 М.: Изд-во МЭИ, 1998. С.49-52.

152. Гасанов Б.М., Буланов Н.В., Байдаков В.Г. Теплоотдача к эмульсии с низкокипящей дисперсной фазой // Неравновесные фазовые переходы и теп-лофизические свойства веществ. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. С. 86-91.

153. Буланов Н.В. Влияние дисперсионного состава эмульсии на интенсивность ее кипения // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 3. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. С. 49-56.

154. Буланов Н.В., Байдаков В.Г., Гасанов Б.М. Пузырьковое кипение дисперсной фазы эмульсии. //Материалы докладов Второго международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. Казань: Казанский филиал МЭИ. 1998. Т. 1. С. 251-254.

155. Гасанов Б.М, Буланов Н.В. Зависимость задержки начала кипения эмульсий от дисперсионного состава и концентрации поверхностно-активных веществ // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 4. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С. 55-58.

156. Буланов Н.В. Влияние дисперсионного состава эмульсий на характеристики теплообмена // Тепломасоообмен ММФ-2000. 4-Минский международный форум. Т.5. Тепломассообмен в двухфазных системах. Минск: АНК ИТМО им А.В.Лыкова. НАНБ, 2000. С. 468-472.

157. Буланов Н.В. Расчет плотности теплового потока при кипении дисперсной фазы эмульсии // Теплофизика высоких температур. 2001. Т. 39. № 3. С. 495-502.

158. Буланов Н.В., Гасанов Б.М. Задержка начала кипения эмульсий с низкоки-пящей дисперсной фазой // Тезисы докладов ХШ Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. В двух частях. Часть 1.Казань: КФВАУ, 2001. С. 66-68.

159. Daly D.J. Numerical Study of Effect of Surface Tension of Interface Instability. //Phys. Fluids. V. 12. N 7. P. 1340-1354 (1969).

160. Калафати Д.Д., Потапов B.B. Сравнительная шкала эффективности теплоотдачи газовых теплоносителей // Теплоэнергетика. 1975. № 9. С. 67-69.

161. Чащин И.П., Шигина Л.Ф., Шваб Н.С., Соболь А.Д. Исследование влияния некоторых органических добавок на теплообмен при кипении. // Теплоэнергетика. 1975. № 8. С. 73-74.

162. Скрипов В.П. Перегрев жидкости в теплонапряженных процессах. // Теплоэнергетика. 1974. № 5. С. 34-38.

163. Rouau N.M.and Abdel-Khalie S.I. Pool Boiling of Drag-Reduction Polymer Solutions. // Appl. Sei. Res. 1983. V. 40. No 3. P. 209-222.

164. Agurre F J., Chiang S.H., Klinzing G.E. Heat Transfer in Partially Miscible Liquid-Liquid Systems // Chem. Eng. Sei. 1981. No 10. P. 1725-1727.

165. Хмыльнин В.А., Буланов Н.В. Теплоотдача к эмульсии диэтиловый эфир/вода // Тепловые процессы и метастабильные состояния. Свердловск: УрО АН СССР. 1990. С.65-69.

166. Павлов П.А., Дерябин О.Н. Вскипание эмульсий при импульсном разогреве // Теплофизика высоких температур. 1985. Т. 23. № 1. С. 183-185.

167. Баскаков А.П. Нагрев и охлаждение в кипящем слое. М.: Металлургия, 1974.

168. Сыромятников Н.И., Королев В.Н., Куликов В.М. Исследование физических условий внешнего теплообмена в псевдоожиженных средах // Доклады АН СССР. 1974.Т. 219. № 4. С. 853-855.

169. Несис Е.И. Успехи физических наук. 1965. Т. 87. Вып. 4. С. 615-653.

170. Thome J.R., Shock R.A.W. Boiling of Multicomponent Liquid Mixtures // Adv. Heat. Transfer. 1984. V. 16. P. 59-156.

171. Островский Н.Ю. Расчет интенсивности теплоотдачи при кипении смесей // Промышленная теплотехника. 1989. Т. 11. № 2. С. 34-37.

172. Int. J. Heat Mass Transfer. 1976. V. 19. P. 1153-1159.

173. Egly Richard S. Мгновенное испарение кислоты // Патент США № 3326640 от 20.06.1967.

174. Буланов Н.В., Скрипов В.П. Способ испарения жидкости. Авторское свидетельство СССР № 954693, Кл. F 22 D 1/00. Бюллетень изобретений. 1982, №32. С. 115.

175. Справочник по гидравлическим расчетам / Киселев П.Г., Альтшуль А.Д., Данильченко Н.В. и др. М.: Энергия, 1974. 312 с.

176. Зудин Ю.Б. Определение характеристик капель, генерируемых в струйных принтерах // Инженерно-физический журнал. 2000. Т. 73. № 2. С. 255-259.

177. Буланов Н.В. Способ дозирования малых количеств жидкости и устройство для его осуществления. Авторское свидетельство СССР № 1300421. Приоритет от 05.11.84. // Бюллетень изобретений. 1987. № 12.

178. Федяков Е.М., Колтаков В.К., Богдатьев Е.Е. Измерение переменных давлений. М.: Изд-во Стандартов, 1987. -216с.

179. Буланов Н.В. Устройство для генерирования импульсов давления. Патент Российской Федерации № 2076958 // Бюллетень изобретений. 1997. № 10.

180. Ган Ф.В. Дисперсионный анализ / Перевод с немецкого. М.-Л: Госхимиз-дат, 1940. 500 с.

181. Рабинович O.MJ Кондуктометрический метод дисперсионного анализа. Л.: Химия, 1970. 176 с.

182. Фигуровский H.A. Седиментометрический анализ. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948.-332 с.

183. Буланов Н.В., Исмагилов Р.Г., Хмыльнин В.А. Способ дисперсионного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой и устройство для его осуществления. / Авторское свидетельство № 1255900 СССР. МКИ G01N15/02. // Бюллетень изобретений, 1986, № 33.

184. Буланов Н.В., Исмагилов Р.Г., Хмыльнин В.А. Способ дисперсионного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой. / Авторское свидетельство № 1402852, СССР, МКИ G01 N15/02. Бюллетень изобретений, 1988, №22. С. 131.

185. Буланов Н.В., Исмагилов Р.Г., Хмыльнин В.А. Устройство для дисперсионного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой. / Авторское свидетельство № 1467446, СССР, МКИ GO INI 5/02. Бюллетень изобретений, 1989, № 11. С. 170.

186. Буланов Н.В. Способ определения объемной концентрации эмульсии. / Авторское свидетельство № 1536273, СССР, МКИ G01N15/02. Бюллетень изобретений, 1990, № 2. С. 200.

187. Буланов Н.В. Устройство для дисперсионного анализа эмульсий. Патент Российской Федерации № 2024010 // Бюллетень изобретений. 1994. № 22.

188. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физтатгиз, 1962. 1100 с.

189. Буланов Н.В. Установка для седиментометрического анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 2.Екатеринбург: УрО РАН, 1998. С. 46-54.

190. Гольданский В.И., Куценко A.B., Подгорецкий М.П. Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц. М.: Физматгиз, 1959. 412 с.

191. Зудин Ю.Б. Периодический процесс кипения жидкости в генераторе капель струйного принтера // Вторая Российская национ. конференция по тепло массообмену. В 8-ми томах. Т. 4. М.: МЭИ, 1998. -401с. С. 133-136.

192. Монодиспергирование вещества: принципы и применение / Под ред. Григорьева В.А., М.: Энергоатомиздат, 1991. 336 с.

193. Островский Н.Ю. Кипение несмешивающихся жидкостей в контуре с естественной циркуляцией // Промышленная теплотехника. 1986. Т. 8. № 3. С. 47-52.

194. Yagov V.V. Approximate Method to Predict Nucleate Boiling Heat Transfer for Binary Mixtures // Physics of Heat Transfer in Boiling and Condensation. Moscow. 1997. P. 403-410.

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

196. Лабунцов Д.А. Вопросы теплообмена при пузырьковом кипении жидкости // Теплоэнергетика. 1972. № 9. с. 14-19.

197. DeVaney W.E., Dalton B.J., Meek J.C. Jr. Vapor-Liquid Equilibria of the Helium-Nitrogen System // J. Chem. Eng. Data. 1963. V. 8. No 4. P. 474-478.

198. Buzyna G., Macriss R.A., Ellington R.T. Vapor-Liquid Equilibrium in the Helium-Nitrogen System // Hem Eng. Progr. Sympos. Ser. 1963. V. 59. No 44. P. 101-111.

199. Буланов H.B., Гасанов Б.М. Формулы для описания режима пузырькового кипения эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 2. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. С. 71-78.

200. Островский Н.Ю. Теплообмен при кипении эмульсий в условиях свободного движения // Промышленная теплотехника. 1986. Т. 8. № 2. С. 27-31.

201. Павлов П.А., Никитин. Кинетика зародышеобразования в перегретой воде //Теплофизика высоких температур. 1980. Т. 18. № 2. С. 354-358.

202. Павлов П.А., Скрипов П.В. Определение температуры предельного перегрева раствора углекислого газа в воде // Теплофизика высоких температур, 1985. Т. 23. № 1.С. 70-76.

203. Скрипов П.В., Павлов П.А. Влияние газонасыщения на достижимый перегрев воды // Теплофизика высоких температур, 1985. Т. 23. № 4. С. 826-827.

204. Скрипов П.В., Павлов П.А. Изучение спонтанного вскипания раствора аргона в воде // Журнал физической химии. 1985. Т. 59. № 10. С. 2451-2454.

205. Исаев О.А., Павлов П.А. Вскипание жидкости в большом объеме при быстром сбросе давления // Теплофизика высоких температур. 1980. Т. 18. № 4. С. 812-818.

206. Ривкин С.Л., Александров А.А., Кременевская Е.А. Термодинамические производные для воды и водяного пара. М.: Энергия, 1977. — 264 с.

207. Шпильрайн Э.Э., Кессельман П.М. Основы теории теплофизических свойств веществ. М.: Энергия, 1977.

208. Коул Р. Подводные взрывы. М.: ИЛ, 1950

209. Абрамзон A.A. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение. Л.: Химия, 1981.-304с.

210. Ягов В.В. Физическая модель и расчетное соотношение для критических тепловых нагрузок при кипении жидкостей в большом объеме // Теплоэнергетика, 1988, 3 6, С. 53-59.

211. Ягов В.В. Теплообмен при развитом пузырьковом кипении жидкостей // Теплоэнергетика, 1988, № 2, С. 4-9.

212. Ягов В.В. Научное наследие Лабунцова Д.А. и современные представления о пузырьковом кипении // Теплоэнергетика. 1995. № 3. С. 3-10.

213. Авксентюк Б.П., Овчинников В.В., Плотников В.Я. Самоподдерживающийся фронт вскипания // Известия СО АН СССР, Серия техн. наук, 1989, В. 2, С. 17-23.

214. Тарасевич С.Э. Гидродинамическая теория кипения Кутателадзе С.С. и кипение криогенных жидкостей в полях массовых сил // Известия СО АН СССР, Энергетика, 1996, №. 2, С. 88.

215. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / Абрамзон A.A., Боброва Л.Е.и др. Л.: Химия, 1984. 392 с.

216. Алексеев П.Г., Арутюнов Б.А., Поварнин П.И. Теплофизические свойства кремнийорганических соединений / Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.

217. Геникберг М.Г., Фазатовский В.Г. Растворимость газов в жидкостях при низких температурах. П. Растворимость гелия в жидком азоте при температурах 78,0-109,0 °К и давлениях до 295 атм // Журнал физической химии. 1940. Т.14. В. 2. С. 257-260.

218. Hicks C.P.and Young C.L. Gas-Liquid Critical Properties of Binary Mixtures // Chemical Reviews, 1975, V. 75, No 2, P. 138-172.

219. Корягин В.А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов. СПб.: Недра, 1995.-304 с.

220. Взрывные явления. Оценка и последствия. В 2-х книгах. Книга 1. М.: Мир, 1986.-384 с.

221. Харахорин Ф.Ф. Фазовые состояния в системах сжиженных газов, бинарная система азот-гелий // Журнал технической физики. 1940. Т. 10. В. 18. С. 1533-1540.