ТЕПЛОПЕРЕНОС И ИНТЕНСИВНЫЕ ПУЛЬСАЦИИ ПРИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ В ТЕПЛОНОСИТЕЛЯХ

1. Выполнены исследования условий формирования и устойчивости гидрата диоксида углерода в насыщенных газом слоях аморфного льда, приготовленных низкотемпературной конденсацией пара и газа при различной ориентации потоков по отношению к охлажденной подложке. Изменение удельной поверхностной плотности (пористости) газонасыщенных конденсатов при изменении ориентации потоков по отношению к подложке и присутствие в них зародышевых кристаллов льда, образованных при адиабатическом расширении потока пара на выходе из сверхзвукового сопла, существенно влияют на их устойчивость и кинетику кристаллизации. В условиях глубокой метастабильности реализуется спонтанный режим кристаллизации с захватом адсорбированных молекул газа и образованием газового гидрата. 2. С помощью и резистивных методов и лазерной фотометрии приведено эксперимен-тальное исследование тепловых пульсаций в пузырьковом и пленочном режимах кипения воды при джоулевом разогреве проволочного нагревателя. Определены спектры мощности пульсаций. Показано, что в переходных режимах при перемежаемости пузырькового и пле-ночного кипения низкочастотная составляющая спектров мощности приобретает характер-ный вид, обратно пропорциональный частоте. Найденные по экспериментальным данным спектры мощности пульсаций могут быть использованы для диагностики перехода к кризис-ному режиму теплоотдачи. 3. Экспериментально исследован процесс вскипания воды, истекающей из сосуда высокого давления через короткий овальный канал. Прослежено за изменением формы и угла раскрытия факела распыла, измерена дальность полета струи и получены данные о ее капельном составе. 4. Для диагностики кризисных режимов тепломассопереноса проведено теоретическое исследование самоподобных случайных процессов в системе уравнений, моделирующей критические процессы тепломассопереноса. Предложен аналитический подход для описания самоподобного случайного процесса с положительными флуктуациями. Решением предложенных стохастических дифференциальных уравнений, являются самоподобный случайный процесс с положительными значениями флуктуаций, степенным поведением спектральной плотности и функции распределения флуктуаций. 5. В интервале температур 329 – 343 К и частот зародышеобразования $10^5 – 10^8 м^{-3}с^{-1}$ по изобарам 1.3, 1.6 и 1.9 МПа измерены времена ожидания вскипания перегретого раствора пропан–метан с содержанием метана 0.8 и 1.3 моль %. Растворение метана понижает темпе-ратуру достижимого перегрева. При частоте зародышеобразования больше $4•10^6 м^{-3}с^{-1}$ в растворе с содержанием метана 1.3 моль % значения температуры достижимого перегрева ниже, чем для чистого пропана, на 3.0 – 3.3 К. Температуры перегрева, рассчитанные по классической теории зародышеобразования ниже, полученных экспериментально на 0.4 – 1.1 К. 6. Проведено экспериментальное исследование кинетики и динамики спонтанного вскипания перегретого н-пентана в термостатированной стеклянной трубке при помощи скоростной видеосъемки. Вскипание происходило как при установившемся атмосферном давлении (в диапазоне температур 100.3-125.3 °С), так и в процессе понижения давления (105.3-135.3 °С). Установлено, что изобарические температурные зависимости среднего времени жизни перегретой жидкости, полученные в схожих условиях, имеют пороговые значения при температурах 100–115, 120–125 и 130–140 °С. 7. Получены интегральные характеристики теплообмена и визуализированы структуры двухфазного потока при кипении воды, недогретой до температуры насыщения в канале с зазором 0,3, 0,6 и 3,0 мм. Предложено уравнение для расчета коэффициента теплоотдачи, которое описывает полученные экспериментальные данные со средним абсолютным отклонением 5,6 %. 8. Методом управляемого импульсного нагрева миниатюрного проволочного зонда ис-следованы различные образцы жидкостей в широком диапазоне температур и давлений, их водные растворы с нижней критической точкой растворения (НКТР), а также эмульсии ма-сел. Проведено экспериментальное исследование тепловой проводимости теплоносителей на примере экологически безопасных растворов гликолей в широком диапазоне температур, включая область ранее неисследованных перегретых состояний. 9. Модернизирована экспериментальная установка для исследования взрывного вскипания электролитов в результате импульсного насыщения жидкости продуктами электролиза. Получены экспериментальные данные по взрывному вскипанию слабого раствора гидро-окиси кальция в воде при импульсном насыщении продуктами электролиза в области темпе-ратур от 20 до 100 С. 10. Проведены эксперименты по левитации сверхпроводящего образца в зазоре различной величины (20-40 мм) между двумя жестко зафиксированными магнитами. Измерения показали высокую устойчивость подвеса в отношении вертикальных и горизонтальных сме-щений от положения равновесия.