Течение жидкости по волнистым пластинам регулярных насадок во многом определяет процессы тепло- и массопереноса в дистилляционных колоннах. Важную роль в распределении жидкости по листам структурированных насадок играют не только характеристики микротекстуры поверхности насадки, но и расположение точек орошения в распределителе жидкости относительно листов в пакетах структурированной насадки. Установлено, что даже незначительное смещение точки орошения относительно каналов регулярной насадки может приводить к заметному перераспределению жидкости по листам упаковки. Знание детальной структуры потока в разделительной колонне позволяет лучше понять физическую природу механизмов, управляющих течением. В работе экспериментально показано, как можно с помощью перераспределителей жидкости в виде наклонных пластин с горизонтальной микротекстурой уменьшить негативное влияние неопределенности, связанной с положением точек орошения, на распределение жидкости под слоем структурированой насадки.
В. Лю
Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия v.lyu@phystech.edu
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, горение, канал, шероховатость, кинетический механизм
Страницы: 539-556
Выполнено трехмерное численное моделирование вдува поперечной струи водорода в канал со сверхзвуковым потоком воздуха, нагретого огневым подогревателем, основанное на экспериментальных данных, полученных на установке ONERA-LAERTE. Исследование проведено с использованием RANS-уравнений для реагирующего газа, замкнутых моделью SST и различными кинетическими механизмами горения водорода в воздухе с учетом шероховатости стенок канала. Изучена зависимость характеристик течения от таких физических факторов, как форма канала инжектора топлива, эффективная высота шероховатости, различные способы описания молекулярной диффузии. Установлено, что эквивалентный диаметр песчинки оказывает большое влияние на продольное распределение давления в канале. Показано влияние химической кинетики на структуру течения в отрывных зонах в канале.
В работе представлены результаты расчетов и экспериментов по движению сверхзвуковой двухфазной струи, проходящей через круглую апертуру в маске, расположенной на различных расстояниях от подложки, в условиях холодного газодинамического напыления. Задача решалась при помощи программного пакета для расчетов гидрогазодинамических процессов ANSYS Fluent, визуализация газодинамической картины течения проводилась шлирен-методом. На примере напыления порошка алюминия выполнен анализ и сравнение полученных результатов.
Исследовано окисление фенола в водокислородном флюиде в трубчатом реакторе периодического действия при его равномерном нагреве (1 °С/мин) до 600 °С. Увеличение количества O2 сверх стехиометрического отношения на 25 % приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,09 раза. Замена 10 % стехиометрического количества кислорода закисью азота приводит к такому же увеличению степени выгорания углерода в первую очередь за счет его дожигания при температуре ≥ 400 °С. Замена части фенола изопропанолом приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,02 раза. Впервые установлено, что гетерогенный механизм окисления фенола в водокислородном флюиде является основным. Однако надстехиометрическое количество O2, а также добавление N2O и изопропанола интенсифицируют газофазное горение углерода. Обнаружено каталитическое влияние Pt-Rh/Pt-термопары на степени превращения фенола в присутствии O2 при температуре выше 135 °С.
Методом смешения на массивном калориметре c изотермической оболочкой проведены измерения энтальпии и теплоемкости интерметаллического сплава Mg2Ca в интервале температур 298,15 - 1177,0 K в твердом и жидком состояниях. Погрешность полученных результатов по энтальпии и теплоемкости не превышает 0,2 и 2 % соответственно. Определена энтальпия плавления интерметаллида Mg2Ca, равная (483 ± 3) Дж/г. Показано, что теплоемкость расплава Mg2Ca постоянная в интервале 993,2 - 1177,0 K. Проведено сравнение данных настоящей работы с результатами других авторов.
Е.Е. Устюжанин1, В.Ф. Очков1, В.А. Рыков2, С.В. Рыков2,3, И.В. Кудрявцева2 1Научно-исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия evgust@gmail.com 2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия rykov-vladimir@rambler.ru 3Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения им. А.В. Хрулёва, Санкт-Петербург, Россия togg1@yandex.ru
Ключевые слова: бинодаль, плотность, средний диаметр, параметр порядка, критическая точка, шестифтористая сера
Страницы: 591-608
В представленной работе рассматривается ряд задач. Первая из них касается анализа экспериментальных (ρl, ρg, T )-данных SF6 при относительных температурах (1,5∙10-8< τ < 0,3). Вторая задача связана с разработкой комбинированных моделей (ρl(D, C, τ), ρg( D, C, τ), … ), которые следуют ряду граничных условий, в том числе требованиям масштабной теории критических явлений. В рамках третьей задачи вычисляются (D, C)-параметры, которые включены в комбинированные модели; на этом этапе формируется базовый массив (ρl, ρg, T)-данных, в который включены опытные результаты, полученные в лаборатории проф. Функе (ФРГ), и (ρl, ρg, T)-данные, полученные путем пересчета результатов в лаборатории проф. Гаррабоса (Франция). Модели (ρl(D, C, τ) и ρg(D, C, τ) послужили основой для вычисления некоторых термодинамических свойств SF6 в критической области.
Методом дифференциальной сканирующей калориметрии проведено экспериментальное исследование теплоемкости сплавов Mg-Ca с содержанием 10,50, 33,34 и 73,00 ат. % Ca, перспективных для использования в различных практических приложениях (биосовместимые и биоразлагаемые сплавы, сверхлегкие конструкционные материалы, анодные материалы, материалы-абсорбенты водорода и др.). Получены новые достоверные экспериментальные результаты по удельной теплоемкости в интервале температур от 190 до 576 - 692 K в твердом состоянии. Оцениваемая погрешность полученных данных составила 2 - 3 %. Разработаны справочные таблицы температурных зависимостей удельной теплоемкости сплавов Mg-Ca. Установлено, что в широком интервале температур теплоемкость твердых магниево-кальциевых сплавов с высокой точностью может быть оценена с использованием правила Неймана - Коппа.
А.В. Фрунзе
АНО НТП Термоконт, Москва, Россия alex.fru@mail.ru
Ключевые слова: пирометрия, методологические принципы, законы излучения, спектральная излучательная способность, температурная зависимость спектральной излучательной способности
Страницы: 615-623
В работе описан алгоритм, позволяющий численными методами вычислить связь между температурой спектрального отношения и действительной температурой «несерого» объекта, который учитывает не только зависимость спектральной излучательной способности объекта от длины волны, но и ее температурную зависимость, присущую практически всем реальным объектам (материалам). Данный алгоритм применим к любым пирометрам спектрального отношения: узкополосным и широкополосным. Ранее как в отечественной, так и в зарубежной литературе отсутствовало решение рассматриваемой задачи с одновременным учетом обеих этих зависимостей. Предлагаемое решение основано на известном алгоритме, позволяющем вычислить связь между температурой спектрального отношения и действительной температурой «несерого» объекта, который учитывал только зависимость спектральной излучательной способности объекта от длины волны. Представленный алгоритм модифицирован для возможности учета еще и ее температурной зависимости. Приведен пример реализации описанного алгоритма.
Представлены результаты экспериментального исследования теплового расширения галлиевых гранатов Gd3Ga5O12, Gd3.04Sc1.8Ga3.16O12 и Ca3Nb1.5Ga3.5O12 в широком интервале температур (293,15 - 1473 K). Обнаружено заметное влияние ниобия в структуре галлиевых гранатов на коэффициент теплового расширения. Получены температурные зависимости объемных свойств.
В.Е. Мессерле1,2,3,4, О.А. Лаврищев3, А.Б. Устименко1,3,4, М.Н. Орынбасар1,3,4 1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан ust@physics.kz 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия 3Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан lavr@physics.kz 4Научный производственно-технический центр «Жалын», Алматы, Казахстан orynbasarmaga@gmail.com
Ключевые слова: отходы, резиновый порошок, плазмохимическая переработка, газификация, синтез-газ, эксперимент, термодинамический расчет, кинетический расчет
Страницы: 631-635
Представлены результаты термодинамических, кинетических расчетов и экспериментальных исследований плазменной переработки резинового порошка из использованных автопокрышек, продемонстрировавшие перспективность использования плазмохимической технологии газификации этого порошка с получением энергетического газа. Выполнено сопоставление результатов эксперимента и расчетов, показавшее хорошую согласованность.