"Теплообмен и волновые процессы в многофазных средах применительно к энергетическим объектам".
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.445.11.7178
Организация
ИТ СО РАН
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Внебюджетные средства
0 млн
«Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации»
Этапы проекта
1
05.09.2005 - 04.11.2005
Получены опытные данные по скорости и структуре ударных волн умеренной амплитуды в трехфазной кластерной среде, и проведено сравнение с теоретическими моделями. Показано, что уравнение Буссинеска качественно описывает распространение волн давления малой амплитуды в кластерных средах.
Экспериментально исследован процесс дробления газовых пузырьков за ударной волной умеренной амплитуды в газожидкостной среде. Получена граница по амплитуде волны перехода от струйного дробления к дроблению вследствие неустойчивости межфазной границы для пузырьков фреона 12 в воде.
Экспериментально исследована эволюция, структура и отражение от твердой стенки ударной волны в газожидкостной среде при наличии процесса растворения и гидратообразоваеия в среде. Показано, что эти процессы могут приводить как к диссипации отраженной волны, так и к ее усилению.
Исследованы процессы растворения и гидратообразования за ударной волной умеренной амплитуды. Показано, что эти процессы обусловлены дроблением газовых пузырьков, приводящего к резкому увеличению межфазной поверхности и уменьшению размера газовых включений. Показано, что характерное время полной гидратизации газа за ударной волной на несколько порядков меньше известных способов гидратизации и составляет несколько миллисекунд. Исследованы механизмы гидратообразования за фронтом волны. Получено, что гидратообразование происходит вследствие сорбционного роста гидратной пленки на поверхности газового пузырька, который определяется кинетическими параметрами (степенью переохлаждения и давлением в среде) и характеризуется очень высокой скоростью.
Предложена кинетическая модель роста гидратной пленки на межфазной границе за ударной волной ступенчатого профиля.
Экспериментально исследована абсорбция водяного пара неподвижным слоем водного раствора бромистого лития с добавками в качестве ПАВ n-октанола и получены данные по влиянию ПАВ на локальные характеристики тепло и массопереноса и предложены механизмы этого влияния.
Получены профили температуры и концентрации абсорбируемого вещества (воды) в слое раствора в различные моменты времени, а также изменение во времени массы абсорбируемого вещества. Сравнение с аналогичными результатами без ПАВ показало, что наличие в растворе ПАВ приводит к увеличению температуры на всех уровнях слоя и к снижению концентрации воды вблизи поверхности слоя. Проанализирована возможность использования имеющихся в литературе данных о межфазном натяжении при моделировании тепло- и массопереноса в условиях работы абсорбера теплового насоса. Предложен способ расчета градиентов межфазного натяжения и чисел Марангони.
Получены новые экспериментальные данные по режимным параметрам, при которых возможен третий кризис, проведена визуализации процесса вскипания при перегревах близких к пороговым. Проведена серия экспериментов с рабочей жидкостью ацетон. Предложена упрощенная математическая модель топливного элемента с твердополимерным электролитом. Модель базируется на известной модели Бернарди и Вербругга, допускающей, к сожалению, только численные решения. Использование ряда упрощающих предположений позволило заметно упростить указанную модель и полностью разрешить ее аналитически.
Экспериментально исследован процесс дробления газовых пузырьков за ударной волной умеренной амплитуды в газожидкостной среде. Получена граница по амплитуде волны перехода от струйного дробления к дроблению вследствие неустойчивости межфазной границы для пузырьков фреона 12 в воде.
Экспериментально исследована эволюция, структура и отражение от твердой стенки ударной волны в газожидкостной среде при наличии процесса растворения и гидратообразоваеия в среде. Показано, что эти процессы могут приводить как к диссипации отраженной волны, так и к ее усилению.
Исследованы процессы растворения и гидратообразования за ударной волной умеренной амплитуды. Показано, что эти процессы обусловлены дроблением газовых пузырьков, приводящего к резкому увеличению межфазной поверхности и уменьшению размера газовых включений. Показано, что характерное время полной гидратизации газа за ударной волной на несколько порядков меньше известных способов гидратизации и составляет несколько миллисекунд. Исследованы механизмы гидратообразования за фронтом волны. Получено, что гидратообразование происходит вследствие сорбционного роста гидратной пленки на поверхности газового пузырька, который определяется кинетическими параметрами (степенью переохлаждения и давлением в среде) и характеризуется очень высокой скоростью.
Предложена кинетическая модель роста гидратной пленки на межфазной границе за ударной волной ступенчатого профиля.
Экспериментально исследована абсорбция водяного пара неподвижным слоем водного раствора бромистого лития с добавками в качестве ПАВ n-октанола и получены данные по влиянию ПАВ на локальные характеристики тепло и массопереноса и предложены механизмы этого влияния.
Получены профили температуры и концентрации абсорбируемого вещества (воды) в слое раствора в различные моменты времени, а также изменение во времени массы абсорбируемого вещества. Сравнение с аналогичными результатами без ПАВ показало, что наличие в растворе ПАВ приводит к увеличению температуры на всех уровнях слоя и к снижению концентрации воды вблизи поверхности слоя. Проанализирована возможность использования имеющихся в литературе данных о межфазном натяжении при моделировании тепло- и массопереноса в условиях работы абсорбера теплового насоса. Предложен способ расчета градиентов межфазного натяжения и чисел Марангони.
Получены новые экспериментальные данные по режимным параметрам, при которых возможен третий кризис, проведена визуализации процесса вскипания при перегревах близких к пороговым. Проведена серия экспериментов с рабочей жидкостью ацетон. Предложена упрощенная математическая модель топливного элемента с твердополимерным электролитом. Модель базируется на известной модели Бернарди и Вербругга, допускающей, к сожалению, только численные решения. Использование ряда упрощающих предположений позволило заметно упростить указанную модель и полностью разрешить ее аналитически.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы
Программное мероприятие
1.12 Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации
профинансировано
профинансировано
"Элементная база информационно-коммуникационные системы на принципах волновой электроники".
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИРЭ им. Котельникова В.А. РАН
профинансировано
профинансировано
профинансировано