автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Теплообмен при конденсации смеси паров этанола и воды

РГ6 од

•! IÜÍYS icrn;

Па npasa.'í пугсоппс:!

ФЛТКУЛЛмй ГАд-ЛЬ Л'АВ-СДГОПП

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ СГЛЕСИ ПАРОВ ЭТАНОЛА И ВОДЫ

05.1 i.03 — Trop i осноаы чепло7елшг;п

АВТОРЕФЕРАТ дгссзртациз па гоясгаяяе учеяей ствоеяя кхьмЛЛ'тп тетн»ч<»м?ах naya

¡Казапь 1995

Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете.

Научный руководитель: — доктор технических наук,

профессор А. Г. Усманов

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор О. В. Мамннов (КГТУ)

кандидат технических наук, доцент А. И. Нарбеков (КГАСА)

Ведущая организация — Российский научно-исследовательский институт углеводородного сырья (ВНИИУС, г. Казань)

, г^ Г)

Защита состоится г ¿ ^ " Ш^И1995 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 063. 37.02 Казанского государственного технологического университета по адресу: 420015 г. Казань, ул. К. Маркса, 68. Зал заседаний Ученого совета.

С дассертсциеО цокпо ознакомиться в библиотеке КГТУ. Афтореферат реаоелгш 1995 г.

Просим Вас и сотрудников Вашего учреждения, интересующихся темой диссертации, принять участие в заседании Совета или прислать отзыв на автореферат.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

7

Ф. М. Гуиеров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность темы. В ряде аппаратов энергетических, нефтехимических, химических и пищевых производств имеет место конденсация паров вааиморастворимых смесей жидкостей.

Теплообмен при конденсации паров бинарных смесей относится к разряду наименее изученных проблем теория теплообмена. Здесь мы не располагаем ни общепринятым взглядом на механизм явления, ни надежными эмпирическими расчетными зависимостями для оценки интенсивности теплообмена. Даже для такой часто встречающейся бинарной смеси паров как этанол - вода, нет расчетных рекомендаций для ко5ф$'лциентов теплоотдачи, охватывающих весь диапазон концентраций. На основе рассмотрения имерщихся экспериментальных работ могло только утверждать, что в зависимости от природы компонентов бинарной смеси, их соотношения и разности температур между поверхностей теплообмена и паром характер процесса может сильно изменяться. При этом для некоторых смесей паров наблюдаются такие режимы течения пленки конденсата, которые никогда не наблюдаются при конденсации чистого пара.

Сложившаяся практика изучения конденсации смеси бинарных паров делит их на две группы. К первой- относят смеси паров жидкостей неограниченно растворимых друг в друге, ко второй - ограниченно растворимых. Основанием для такого деления принимались режимы течения пленки конденсата. Считалось, что при конденсации смеси паров первой группы наблюдается пленочный режим течения конденсата, при конденсации второй группы смесей паров режимы течения пленки настолько разнообразны и сложны, что до настоящего времени их моделирование оказалось неосуществимым. Однако, теперь можно считать установленным, что режимы течения пленки конденсата и первой группы смесей паров (неограниченно растворимых жидкостей) оказались не столь простыми как предполагалось раньше.

Неопределенность в вопросе о роли' диффузионного пограничного слоя в общем термическом сопротивлении является одной из причин сложившейся ситуации с расчетом теплообмена при конденсации■ смеси паров. Правда, в настоящее-время нельзя однозначно утверждать, что он

' * 13 руководстве работой принимал участие кандидат технических наук, доцент Мищенко А. П.

должен существовать при любом сочетании компонентов и всех режимах . конденсации смесей паров. Диффузионный пограничный слой нельзя исключить, если исходить из предположения существования фазового равновесия при конденсации смеси паров. Однако в рассматриваемой случае оно не может считаться неоспоримым.

Известные экспериментальные исследования процесса конденсации бинарных смесей в условиях естественной конвекции проводились, в основном, в целях определения зависимости коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока и концентрации. При этом также проводи-.лись наблюдения за структурой пленки конденсата. Вместе с тек для раскрытия механизма явления необходимо располагать надежной информацией по температурным и концентрационным полям в пограничном слое. Однако таких работ на сегодня нет.

Из вышеприведенного краткого изложения проблемы вытекает актуальность и своевременность постановки настоящего исследования на примере широко встречавшихся в практике смеси паров этанола и воды.

Цель работы.

1. Исследование оптическим методом температурных и концентрационных полей в слое пара, прилегавшем к поверхности теплообмена.

2. Измерения коэффициентов теплоотдачи при конденсации смеси паров этанол-вода для всего концентрационного диапазона при различных плотностях теплового потока.

3. Определение термических сопротивлений паровой пленки и пленки конденсата.

4. Визуальное наблвдение картины отекания пленки конденсата в оавмсимости от концентрации компонентов и плотности теплового потока.

Научная новизна. Автором впервые произведены измерения температур и концентраций в паровом пограничном слое для бинарной смеси.

Определены соотношения между термическими сопротивлениями диффузионного пограничного слоя и пленки конденсата. Исследован сложный характер изменения коэффициентов теплоотдачи в зависимости от п( и ДТ. Установлен конденсацношга-абсорбционный механизм процесса.

Практическая ценность работы. Результаты работы могут быть использованы при создании методики расчета теплообмена' при конденсации бинарных смесей паров этанол-вода в условиях естественной конвекции. а также при проектировании и расчете соответствующей теплооб-мешюй аппаратуры химических и пидевых производств.

-г-

Автор защищает результаты измерений для смеси паров этанола и

воды:

- коэффициентов теплоотдачи при конденсации;

- полей температур и концентраций в пограничном слое;

- термических сопротивлений паровой и гадкой плёнок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы

докладывались на VIII Всесоюзной конференции "Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах" (Ленинград, 1990 г.), па конфа-ции молодых исследователей "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" СНовосибирск, 1991 г.), на научно-технических конференциях КГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ,

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, трех глав, заклечения, списка литературы из 137 наименований и приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 7 таблиц. '

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '

I первой главе приведен краткий обзор теоретических и экспериментальных работ, в основном, с двух точек зрения: структуры пленки и диффузионного пограничного слоя. Рассмотренная в нем сложная структура образования и движения пленки Конденсата, обусловлена рядом факторов:

- волновым движением жидкости, осложненным повышенным влиянием поверхностного натяжения жидкости вследствие протекания процесса на цилиндрической поверхности;

- аффектом Марангони, возникавши* при конденсации я абсорбции легколетучего компонента в поверхностном слое Гиббса;

- возможным присутствием повер*хно.стно-актавяых веществ, вносимых в систему с исходными компонентами. *

Одни из этих факторов оказываит стдбшшзирупяеа влияние на пленку конденсата, другйе наоборот, дестабилизирувцее влияние. Количественная оценка их представляется чрезвычайно сложной задачей, ео-•ли иметь ввиду еле вклад температурного и концентрационного факторов. Вместе с тем для решения этого вопроса необходимо располагать надежной информацией по температурным и концентрационным полям в ло-

- 3 - ■

граничном слое и по структуре пленки конденсата.

Анализ исследованных смесей позволил установить, что "непленочная" конденсация наблюдается у тех пар, у которых разность величин поверхностного натяжения компонентов больше 4 дин/см. Причем, чем больше эта разность, тем разнообразнее структура пленки конденсата. Для пар, у которых Дог < 4, в условиях опытов наблюдалась только пленочная конденсация.

Необходимо отметить, что в имеющихся работах не даются оценки вклада пленки конденсата, его структуры на величину общего термического сопротивления.

Сомнительность представления о существовании равновесия на граница жидкость-пар в ряде работ (Сперроу и Маршалла, Величко и др. У* приводит к явному искажению соотношения между пленочным и диффузионным сопротивлениями.

Т - Т Т - Т

Я = с , К = 00 п г? , Я = И + 8„

и* ц пр ц я&р яд

Встречающиеся в других работах видоизмененные варианты'"0 использования фазовых диаграмм для определения Т не имеют экспериментального обоснования. Вместе с тем для решения этого вопроса необходимо располагать надежной информацией по температурным и концентрационным полям в тепловом и диффузионном пограничньрс слоях.

Отмеченное выше ведет к рассогласованию имеющихся моделей с результатами экспериментов.

Во второй главе сформулированы основные задачи исследования, рассмотрен объект исследования, дано описание экспериментальной ус-

1. Sparrow Е.Н., Marchall Е. Binary gravity-flow film condensation. lournal of heat transfer. Trans ASME, Series G., yoI. 91, May 1969, p. 203.

2. Величко Г.H. Исследование тепло-и массообмена при конденсации бинарных паровых смесей; Автореф. диссертации. Москва, 1974,

3. Сагань И.И., Баранов В. И. Аналитическое исследование массообмена при конденсации паровых смесей, жидкости которых смешиваются. Теплофизика и гидродинамика процессов кипения и конденсации. CÔ. тр. Всесоюзн.ковф. Рига, 1984, с.33-42.

4. Mirkovich V. V., MissenR. W. A study of the condensation of binary vapours of mixlble liquids. Part 2. The canadien Journal of chemical engineering. April, 1963, p. 73.

5. Hijikata.K., Mori Y.. Himeno N.. Inagawa M., Takahasi K. Proc. 6 th. Int. heat Transfer conf,, San-Francisco, 1986, v. 4, p. 1621.

тановки, а также программа проведения и методика опытов.

Модернизированная установка для исследования теплообмена Срис.1) состояла из пароконденсатного блока {конденсатор 1, парогенератор 2, пароперегреватель 3) и водяного контура (опытная трубка 4, холодильник б, термостат 7, центробежный насос 83 и двухволнового поляризационного интерферометра сдвига.

Полированная трубка из нерхавещей стали СсЗ^ = 11,4 мм, <5СТ = = 0,4 мм, 1 = 350 мм) служила как поверхностью конденсации, так и термометром сопротивления при измерении температуры ее стенки. Оптические стекла вставлялись в съемные фланцы конденсатора, который представлял из себя цилиндр с!,, а 150 ш, 1 « 640 мм. Тёыпература бинарной смеси в невозмущенной области измерялась с покоям» двух хромель-копелевых термопар. В качестве вторичного прибора использовался цифровой ампервольтметр Ф-30. Массовый расход охлаждающей воды определялся объемным методом, а изменение ев температуры по длине опытной трубки с помощью дифференциальной хромель-медной термопары.

Температура корпуса конденсатора в нескольких точках, смеси зтапоя - вода и пара в пароперегревателе контролировалась в ходе опыта. Давление паровой смеси и вакуу» перед пуском.установки измерялись соответственно пружинным образцовым манометром и вагсуумштром 0М-300.

Двухволновый интерферометр служил для измерения температуры Тх и концентрации этанола ип х в пограничном слое. Лазеры ЛГН-105 Скг- 0,6328 мкм) и ЛГ-70 СХ = 0,4471 мкм) использовались в качестве источников света и высвечивали направленным пучком пограничны« слой вокруг опытной трубки, помеченной между приемной и коллиматорной частями интерферометра. В соотаз интерферометра входили зеркало 10, полупрозрачные зеркала 11,1?, микрообгектив 12, коллиматор 13, приемная часть 14, призмы Волластона 15, поляроид 1В, объективы 19,. светофильтры 18, фотоаппараты 20.

Интерферометр настраивало* на полосы конечной.вирнны. На .приемном экране фотоаппарата фокусировались интерференционные полосы, расположенные вокруг опытной трубки. Количество полос выбиралось таким, чтобы обеспечить оптимальиуо величину отклонения в области еоз-муцения объекта. Иасптабиругагай мтырек диаметром 1 мм. попадавший в интерференционнуо картину, устанавливался под опытной трубкой.. ч

Интврферограммы снимались одновременно фотоаппаратами "Зенит. -8-

РисЛ. Схема экспериментальной установка

ЕТ" на пленку чувствительностью 65 единиц и выдержкой 1/50. На пленку с подобными же параметрами производилась к съемка визуальное картины.

Перед основными опытами была проведена проверка лазерной измерительной системы на адекватность измеряемых величин температурных перепадов их реальным значениям.

Проверка производилась на воздухе как на среде с известными коэффициентами преломления. Расхождение составляло 2,4я для X. в 0,6238 мкм и 4У. для 0,4471 мкм.

Для исключения попадания неконденсирующихся газов до начала опытов пароконденсатный блок вакуумировался и в парогенератор подсасывалась предварительно обезгаженная рабочая смесь. Смесь составлялась объемным способом и при высоких концентрациях контролирова- ' лась с помощью поплавкового ареометра.

Опыты проводились при Тш = 352 - 371,5 К; TQ = 240 - 271,5 К; рю - 0,1 МПа; шп w = 0,3 - 96« (масс.) в паре.

В ходе опытов было проведено 200 измерений, из них в 23-х были получены локальные характеристики погранслоя при конденсации бинарной паровой смеси. Тот или иной режим процесса конденсации задавалоя температурой или расходом охлагдающей воды и при помощи электрических нагревателей парокондеисатного контура. Установка выходила на стационарный режим в течение 3-4 часов. Обработка экспериментальных данных производилась на ЭВМ РС-АТ с помощью специально ¿озданиой программы.

В третьей главе содержатся результаты визуальных наблюдений пленки конденсата и интерфероыетрических измерений Т( и шя парового пограничного слоя. Рассматриваются данные, полученные на основе расшифровки интерферограмм: толщины пограничных слоев, распределение тештератур и концентраций в них, тегшератури мэвфаэной' поверхности, Обсуждается абсорбциоино-конденсационцый механизм процесса. Приводятся опытные данные по термическим сопротивлениям и коэффициентам теплоотдачи. '

В зависимости от концентрации, величины ДТ я температуры по-" верхности стенки Тс, пленка конденсата претерпевает' сложную эволюцию. Причем часто в качестве определяющего фактора здесь выступает концентрация. Прп концентрациях от 0,3 до 55« на тонкой пленке конденсата, покрывающем трубку, образуются отдельные линзообразные кап- 7 -

ли жидкости. При малых ДТ. порядка 5 К, пленка малоподвижна, толщина пленки и линз соизмеримы, границы линз плохо различимы. С ростом ДТ возрастает скорость движения пленки, линзы становятся выпуклыми и их высота в несколько раз превышает толщину пленки. При атом на единице площади ьх становится больше. Наиболее крупные из линз достигает1 диаметра порядка 4-5 мм, оставаясь неподвижными и наблюдались в диапазоне от 14 до ЗОН Смассовой концентрации спирта в паре). С возрастанием ДТ интенсифицируется стекание линз. В опыте с концентрацией 14Х при достижении ДТ = 7 К отрыв капель с нижней образующей трубки сопровождался сходом целых участков пленки с линзами, после чего эти места тотчас покрывались пленкой конденсата с последующим образованием, линз.

При этом, по-видимому, линзы интенсифицируют процесс стекания пленки. Так, в опытах при ДТ = 10 К, мы наблюдали "борозды", которые оставляют за собой линзы. Капли, отрывающиеся с нижней образующей •трубки, формируются за счет предварительного слияния линз и пленки. До концентрации 67У. слияние линз между собой по мере стекания пленки было незначительным. При концентрации 55% и достаточно большой ДТ = 13,8 К, когда температура стенки трубки опускалась до температуры насыщения этанола, можно было наблюдать начало образования ручейков, пришедших на смену каплевидному режиму стекания. При концентрации 74'л и. особенно при 80У. "стекание конденсата напоминает мелкошаговую цилиндрическую резьбу. С ростом концентрации шаг ручьев уызньшается. При концентрации 87% завершается слияние ручьев -и вплоть до концентрации 96Я течение конденсата становится чисто пленочным.

Описанная эволюция структуры слоя конденсата, по-видимому, может быть объяснена изменениями поверхностного натяжения, вызванного различными факторами: концентрацией спирта, небольшими примесями, содержащимися в спирте Снекоторые органические кислоты, альдегиды, афиры, высшие спирты), природа которых до настоящего времени остается до конца невыясненной.

Величины перепадов температур и концентраций, полученные после обработки интерферограмм, по абсолютному значению оказались неболь-шиш: и изменялись в пределах, соответственно, 0,17 г 0,6 К и 0,006 т f 0.06:-. для всего концентрационного диапазона и при различных плотностях теплового"потока (при ДТ = 3,63.- 24,3 К), охваченных б опы-

- 8 -

тэх (см. таблицу). В частности, максимальные значения перепадов отмечены для опыта 14 с минимальным значением ДТ = 3,63 К и гап - 30'/.,

Таблица

N on •л t , с °С At. °С Ч,- °С mm -V mm *ъ t ¿4- °С Дт п доли t. В01, °с

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

4 30 89,2 7,87 97,08 1,74 2,09 1,2 0,38 0,03 96,70

5 79,0 15,37 94,37 1.31 1,73 1,32 0,33 0,02 94,03

8 76,0 18,37 94,37 1,14 1,68 1.48 0,20 0,02 94,17

13 35 89,0 7,13 96,13 1,89 2,89 1,54 0,40 0,04 95,67

14 92,5 3,63 96,13 1,83 2,36 1,29 0,60 0,06 95,53

15 82,6 13,53 96,13 1,09 1,67 1,54 0,18 0,02 95,95

16 81,0 15,13 96,13 0,80 1,38 1,72 0,23 0,02 63,91

17 42 89,5 4,5 94,00 1,8В 2,05 1,09 0,55 0,04 93.45

18 83,0 10,94 93.94 1.5 1,95 1,22 0,39 0,03 93,55

19 80,0 13,94 93,91 1,25 1,60 1,27 0.25 0,03 93,69

20 55 82,0 8,2 90,2 1,17 2,18 1,84 0,19 0,01 90,01

21 76,0 13,82 90,82 1,17 2,00 1,71 0,17 0,01 90,64

22 70,0 19,82 39,82 0,.7б 1,91 2.5 0,16 0,01 89,65

23 55 65,5 21,3 89,8 1,09 1,71 1,56 0,19 0,01 89,61

24 67 77,5 9,05 86,55 1,5 2,27 1.5 0,22 0,01 86,33

25 75,0 11,55 86,55 1,0 1,88 1,88 0,19 0,01 86,36

26 70,0 16,55 86,55 1,05 1,49 1,42 0,22 0,01 80,33

27 70 77,0 9,0 86 1,44 2,05 2,55 0,28 0,01 85,72

28 76,0 9,3 85,3 1,23 1.78 3.2 0,17 0,01 85,13

29 74 76,0 6,95 82,95 1,04 1,81 1.74 0,22 0,01 82,73

30 74,5 8,33 82,83 0,45 1,29 2,84 0,18 0,01 82,64

31 80 73,0 8,42 81,42 1,14 2,42 2,11 0,16 0,01 81,25

33 67,0 15 80,00 0,85 1,78 2,03 0,24 0,01 79,73

для которого ЛТ„ « 0,6 К, Дт„ = 0.06Я. Для опыта 1Û СЛТ * 13,13 К)

Bip н 3 r

с той se концентрацией спирта значения перепадов были ЛТ,,,^* 0.2J К и Дго8В?= Q.Q2X. т.е. уменьшались с ростом плотности теплового потока. Такая ло тенденция убывания ЛТ и Дв1ар проспоривается при

росте концентрации п опытах с одинаковыми ¿Т.

- у -

. В результате расшифровки интерферограмм были получены толщин температурного и диффузионного пограничных слоев. Было уста новлено, что 6 л всегда меньше величины <$в для всего диапазона кон ценграций. Толщина уменьшается быстрее по сравнению б0 с роста общего ДТ. Толщины пограничных слоев для всего диапазона концентра ций и плотностей тепловых потоков составили для <5С= 2,89 ~ 1,38 мм 1 ¿т= 1.89 г 0,55 мм.

В наших опытах по измеренным температурам стенки и в невозму-щепной области представляется возможным определить температуру межфазной поверхности с помощью известных температурных перепадов в паровом слое (см. таблицу) для различных режимов опытов. На основс зтих данных можно утверждать, что температуры на поверхности плеши конденсата на достигают температуры насыщения этанола.

Малые концентрационные перепады в диффузионном пограничном слое для ряда опытов в совокупности с другими признаками указывают, *?гс процесс конденсации сопровождается процессом абсорбции паров спирта конденсатом, стекающим по поверхности трубки.

Как видно из таблицы максимальные значения ДТ „ и Дт „ и, со-

Ж А Р В&р

ответственно, максимальные толщины температурных и концентрационных погранслоев соответствуют минимальным значениям тепловых потоков. С ростом плотностей тепловых потоков происходит уменьшение толщины по-гранслоя по всему периметру опытной трубки и, в первую очередь, около ее нижней части. Наблюдаемая картина, по-видимому, объясняется усилением аффекта обновления поверхностного слоя конденсата, что способствует интенсификации абсорбции паров спирта. Из этого следует, что при конденсации бинарной паровой смеси в условиях абсорбции этанола не характерно скопление его у межфазной поверхности с ростом ДТ. Последнее, как правило, присуще процессу конденсации пара из парогазовых смесей.

Обнаруженная нами незначительность вклада паровой фазы в общий Перепад температуры ДТ (ДТв4р<< ДТвд) (см.таблицу) в большинстве опытов подтверждает некорректность сложившейся практики использования диаграмм фазового равновесия при анализе таких процессов.

Опытные данные по термическому сопротивлении являются ключом для раскрытия физической картины процессов, протекавших в паровом пограничном слое и алое конденсата. Анализ термических сопротивлений Срио.2 и 3) позволяет построить следующую гипотезу, не противореча-

- 10 -

1.5

t.О

0.5

0.0

П„.р10\ (m2IQ'BT

m,7. A - 30 + - 35 Л - 65 0 - 67-70 □ - 74-GO

10

лТ, К

Рис.2. Зависимость термических сопротивлений паровой пленки от Д'Г.

Рис.З Зависимость технических «и-иротиппенпй иароиой шпики от концентр/ниш сшфго

щув опыту. Процесс следует рассматривать как комбинации явлеиий конденсации и абсорбции. Причем относительный вклад их в процесс теплообмена может изменяться в зависимости от условий опыта. ; Поверхность слоя конденсата абсорбирует пары спирта,т. е. процесс представляется как конденсационно-абсорбциошый. При малых значениях ДТ, когда конденсация водяного пара протекает вяло и межфазная поверхность обновляется плохо, может заметно влиять на процесс. Пс мере возрастания величины д конденсация водяного пара интенсифицируется, усиливается процесс обновления иежфазной поверхности. Вследствие этого понижается термическое сопротивление парового пограничного слоя. При дальнейшем понижения температуры стенки трубки до температуры кипенкяспирта и ниже происходит конденсация не только паров воды, ко и паров старта.

На рис.4 и 5 приведены зависимости 1?в1СДТ) и й1д(ш), из которых следует, что они уменьшаются о ростом концентрации и разности температур. Сравнение их с зависимостями Я СДТ) и К - Ст) для тех же

к&р В&р

условий показывает, что термические сопротивления конденсата в большинстве случаев превышает их на порядок.

Опытные данные по средней теплоотдаче при конденсации смеси паров этанод-вода в зависимости от разности температур н концентрации спирта представлены на рис.б и 7. Они показывают резкое ухудшение коэффициентов теплоотдачи при конденсации по сравнению со значениями а для чистых компонентов.

Как следует ва рис.6 кривые имеют четко выраженную область минимума в диапазоне от до 50«. С ростом ДТ происходит определенное вырождение минимума зависимости а(шпХ. Относительный подъем кривых оСтпЭ при ДТ «10-15 К наблюдается при значениях температуры стенки, близких к температуре кипения смеси, и сопровождается изменением режима от конденсационно-абсорбционного к чисто конденсационному.

Согласно рао. 7 коэффициенты теплоотдачи с ростом температурного напора, достигая определенных вначеняй. почти перестают от него зависеть. Рис.7 показывает, что . зависимость коэффициентов теплоотдачи омеси втаноя-вода от ДТ • подчинены определенному правилу двойного емеаения, заключающемся в следующем. С ростом концентрации этанола в паре кривые а » ГШ) постепенно сменяются вниз и увеличивают горк-аонтальнуо "ступень''. При втоы вертикальный участок смещается вправо по рисунку, но до определенное концентрации (порядка 40%). После

- 12 -

Ii (lili)/В i

4

\

\

л

Y \

йТ, и

л - 4-8

+ - 1Í

V - 13-14

О - 15

□ - 19-24

—I-1—г-

20

-т-1-Ï-Г"

-т-1-*—Т-1

M я,«

Рис. 4. Влияние концентрации этанола на пленочное сопротивление

RnrflG'Uu'bVHî

m А

M я - t>5 35 ö - «Г-70 Л- D - 74-М

С:

V \

\Ч

Л

-Т. К

Рнс.о. Влияние iypïwi

HùïlQpâ „Г На !l4ir»i',4

Ное .C(>iij.u>гнилские

7

е-

\ï

оОо*

Вт/Ь'К

100 П1||#

Рис.6. Зависимость средних коэффициентов теплоотдачи от концентрации спирта.

а 7000' Вг'/^К 6000 •

5о00-400030002000 1000

АТ, К

—I— 10

—I—

15

—I— 20

25

Ряс. 7. Зависимость средних коэффициентов теплоотдачи от дТ.

о

5

этой концентрации наблюдается обратная картина

ВЫВОДЫ

1. Проведены визуальные наблюдения за эволюцией пленки, которые показали, что фиксируются различные, в том число "непленочные", режимы отекания конденсата.

2. С помощью интерферометра измерены температурные и концентрационные поля в пограничном слое, толщина тепловых н диффузионных паровых пограничных слоев и температуры на межфазной поверхности.

3. Процесс протекает по кондеисащюшю-абсорбцяонному механизму, который в зависимости от конкретных условий опита мог.ет переходить в чисто конденсационный.

i. Проведены измерения коэффициентов теплоотдачи и дано объяснение сложного характера изменения коэффициентов теплоотдачи в завн симости от концентраций и разностей температур.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

t, Т - температура, ДТ - разность температур, га - концентрация этанола в паре, Ат - разность концентрации, <5 - толщина пограничного слоя, q - плотность теплового потока, R - термическое сопротивление, а - средний коэффициент теплоотдачи, \ - длина волны, ' р - давление, 1 - длина, d - диаметр.

Индексы: пов - поверхность, ю - точка невозиущенноА облает», з - на стенке, п(пар)- паровая фаза, пл - пленка жидкости,

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих рао:>

гах:

1. D. И. Большое, Л. П. Мищенко. Г. W. $аткуллин и др. К вопросу о течете локального коэффициента ыассоотдачи ирн конденсации бина|.

- 15 -

ной смаси пэров. .'/Тепло- и массоойыеп в хим. технол.: Меквуа. темат. об. научн, тр. -КХТИ. Казань, 1983. С. 144-146.

2. Г.Ш.Фаткуллин, А. П. Мищенко, В. П. Большов. Оптическое исследование топло- и кассообмена при конденсации бинарной смеси этанол -ьода.//Тепло- и массообмен е «там. технол.: Межвуз.темат. сб. научн. тр. - КХТИ. Казань, 1991. С. 110-123,

3. А. Г. Усманов, В. П. Большов. А.П.Мищенко, Г.Ш.Фаткуллин,

9, С. Сергеенко. Оптическое исследование тепло- и кассообыена при конденсации ¿тара на парогазовых смесей. //Инженерно-физический журнал. Том 53, Н6, Минск, 1987.

4. Г.Ш.Фаткуллин, А.П.Мищенко, В.П.Большов. Тепло к массообмен при конденсации смеси паров этанол-вода на горизонтальной трубке. //Тепло- и массообмен в хим.технол.: Межвуа. темат. сб. научн.тр. -КХТИ. Казань, 199*, С. 56-60.

3. Г.Ш.Фаткуллин, А. П. Мвцешсо. В.П.Большов. Наследование совместного процесса тепло- и иассооо'ыена при конденсации бинарной смеси паров на горизонтальной трубке.: Межвуз. темат. сб. научн. тр. -КШ, Казань, 1092. С. 25-30.

0. Г.Ш.Фаткуллин. Оптическое исследование конденсации бинарной амсгаи паров. //Материалы конференции молодых исследователей. - Новосибирск, 1993.

Соискатель f^аи****-*/? Г.Ш.Фаткуллин

Баказ '¿С Тирах 80 вкз.

Офсетная лаборатория КГТУ 420015, Казань, ул. К.Маркса, 68

УСЛОВНЬЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПЛЕНКА КОНДЕНСАТА И ДИФФУЗИОННЫЙ ПОГРАНИЧНЫИ

СЛОИ.

1.1. Структура пленки конденсата.

1.2. Факторы, влияющие на режим движения пленки. 19 .1.2.1. Волновое движение пленки.

1.2.2. Нестабильность Марангони.

1.2.3. Влияние поверхностно-активных веществ на течение пленки жидкости.

1.3. Диффузионный пограничный слой.

1.4. Теоретические решения задачи тепло- и массообмена при конденсации бинарной смеси паров.

ВЫВОДЫ.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Задачи исследования.

2.2. Объект исследования.

2.3. Экспериментальная установка.

2.3.1. Пароконденсатный блок.

2.3.2. Водяной контур.

2.3.3. Контроль и измерение электрических параметров системы.

2.3.4. Система лазерного оптического зондирования.

2.4. Проверка работоспособности лазерной системы.

2.5. Методика проведения опытов и их программа.

ВЫВОДЫ.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Пленка конденсата.

3.2. Обработка интерферограмм.

3.3. Паровой пограничный слой.

3.4. Термические сопротивления.

3.5. Коэффициенты теплоотдачи. 95 ВЫВОДЫ.

Теплообмен при фазовых превращениях первого рода, кипении и конденсации, является одним из распространенных процессов в энергетике, химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Обычно в качестве объекта здесь выступают двух и многокомпонентные смеси. Теплообмен при кипении бинарных и, отчасти, многокомпонентных смесей изучен в такой степени, что имеются эмпирические и полуэмпирические рекомендации для расчета коэффициентов теплоотдачи, согласующиеся с экспериментом не только для отдельных смесей, но и групп смесей, объединяемыми по каким-либо аналогичным свойствам. Этот успех достигнут благодаря большому количеству исследований, проведенных в нашей стране и за рубежом, позволивших в значительной степени раскрыть механизм этого сложного явления.

Теплообмен при конденсации паров даже бинарных смесей относится к разряду наименее изученных проблем теории теплообмена. Здесь мы не располагаем ни общепринятым взглядом на механизм явления, ни надежными расчетными зависимостями для оценки интенсивности теплообмена, которые можно было бы рассматривать более или менее универсальными. Более того, даже для такой часто встречающейся бинарной смеси паров как этанол-вода, нет расчетных рекомендаций для коэффициентов теплоотдачи, охватывающих весь диапазон концентраций. На основе рассмотрения имеющихся экспериментальных работ можно только утверждать, что в зависимости от природы компонентов бинарной смеси, их соотношения и разности температур между поверхностью теплообмена и массой пара характер процесса может сильно изменяться. При этом для некоторых смесей паров наблюдаются такие режимы течения пленки, которые никогда не наблюдаются при конденсации чистого пара.

Сложившаяся практика;делит смеси бинарных паров на две группы. К первой - относят смеси паров жидкостей, неограниченно растворимых друг в друге, ко второй - ограниченно растворимых. Основанием для такого деления принимались режимы течения пленки конденсата. Считалось, что при конденсации смеси паров первой группы наблюдается пленочный режим течения конденсата, при конденсации второй группы смесей паров режимы течения пленки настолько разнообразны и сложны, что до настоящего времени их моделирование оказалось неосуществимым. Однако, теперь можно считать установленным, что режимы течения пленки конденсата и первой группы смесей паров (неограниченно растворимых жидкостей) оказались не столь простыми как предполагалось раньше. При больших значениях разностей поверхностных натяжений компонентов также наблюдаются различные режимы течения пленки конденсата, изменяющиеся в зависимости от концентрации и разности температур между смесью паров и поверхностью теплообмена. Гидродинамическая модель такого течения, как и для смесей второй группы остается неразработанной.

Последнее является одной из причин сложившейся ситуации с расчетом теплообмена при конденсации смесей паров.

Второй причиной, создающей трудности при построении методики расчета коэффициента теплоотдачи при конденсации паров является вопрос о роли диффузионного пограничного слоя. Правда, в настоящее время нельзя однозначно утверждать, что он должен существовать при. всех режимах конденсации смесей паров. Существование диффузионного пограничного слоя нельзя исключить, если исходить из гипотезы существования фазового равновесия при конденсации смеси паров. Однако эта гипотеза в рассматриваемом случае не может считаться неоспоримой.

Из вышеприведенного краткого изложения проблемы вытекает актуальность и своевременность проведения исследования теплоотдачи при конденсации бинарной смеси паров, суженной до единственной пары этанол-воды.

Целью настоящей работы является исследование теплообмена при конденсации смеси паров зтанол-вода, относящейся к первой группе, но компоненты которой имеют одно из самых больших значений разности поверхностных натяжений компонентов со всеми вытекающими отсюда последствиями. Однако мы не предполагаем разрабатывать модель течения пленки конденсата, а ограничиваем свою задачу выяснением ряда принципиальных положений, связанных с процессом теплообмена и получением конкретных значений коэффициентов теплообмена в широком диапазоне режимных параметров.

Диссертация состоит из трех глав. В первой главе, в отличие от традиционных обзоров, содержится рассмотрение имеющихся работ в основном с двух точек зрения: структуры пленки и диффузионного пограничного слоя при конденсации бинарных смесей паров.

Во второй главе описана экспериментальная установка и методика проведения эксперимента.

В третьей главе приводятся результаты измерений коэффициентов теплоотдачи при конденсации смеси паров этанол-вода в широком диапазоне изменения концентраций и визуализации пограничного слоя интерферометрическим методом, позволивших оценить соотношение термических сопротивлений в пленке и в паровом пограничном слое.

В Приложение вынесены таблицы, содержащие первичные данные и результаты расчета с их помощью интересующих нас параметров, а

- 10 также анализ ошибок измерений.

Автор выражает благодарность своим научным руководителям профессору Усманову Айтугану Гарифовичу и доценту Мищенко Александру Павловичу за повседневную помощь и ценные советы при выполнении работы.

- и

Выводы

1. Визуальные наблюдения за эволюцией пленки показали, что при конденсации бинарной смеси паров этанол-вода в широком диапазоне изменений концентрации спирта и разностей температур наблюдаются различные непленочные режимы стекания конденсата.

2. Проведено исследование парового пограничного слоя интер-ферометрическим методом, которое позволило: а) установить конденсационно-абсорбционный механизм процесса с преобладающим влиянием первого или второго, в зависимости от конкретных условий опыта; б) измерить толщины теплового и диффузионного паровых пограничных слоев и установить их зависимость от концентрации спирта и величины разности температур, а также определить температуру на межфазной поверхности; в) проведено измерение коэффициентов теплоотдачи при конденсации смеси паров этанол - вода; дано объяснение сложного характера их изменения в зависимости от концентрации и разности температур.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на широкое применение смесей этанол-вода до настоящего времени не создана методика расчета теплообмена при конденсации паров этой смеси, хотя и был проведен ряд теоретических и экспериментальных исследований, посвященных этому вопросу. По нашему мнению, причиной такого положения является то, что в укаг занных работах методику расчета пытались строить по аналогии с таковой для случая парогазовых смесей. Это не могло привести к успеху, так как кроме некоторого сходства этих явлений имеются и существенные различия. Поэтому наши усилия были направлены, в основном, на выяснение физического механизма процесса конденсации бинарной паровой смеси этанол-вода. Интерферометрические исследования парового пограничного слоя в комплексе с визуальными наблюдениями за пленкой конденсата позволили с высокой степенью вероятности построить гипотезу о механизме конденсации смеси паров, согласующуюся с опытными данными. Процесс нами рассматривается как конденсационно-абсорбционный. Причем относительная роль их изменяется в зависимости от условий опыта. В большинстве случаев привалирующее значение имеет термическое сопротивление слоя конденсата, отекание которого с поверхности теплообмена преимущественно носит непленочный характер. Гидродинамика таких течений не исследована, что затрудняет создание математической модели процесса конденсации смесей паров. Сказанное выше относится к смеси этанол-вода и подобным ей, характеризующихся неограниченной растворимостью и большим отличием поверхностного натяжения компонентов, приводящих к непленочному стеканию конденсата. Практическую ценность, по нашему мнению, имеют измеренные значения коэффициентов теплоотдачи при конденсации смеси паров этанол-вода в широком диапазоне концентраций и разностей температур. Они, в частности, были использованы при расчете теплообменных аппаратов на предприятии "Авиамотор" и опытно-промышленного конденсатора паров Казанского компрессорного завода.

1. Sparrow Е.М. f Marschall E. "Binary Gravity-flow film condensation", Yournal of Heat Transfer. //Trans ASME. Series C, v.91, May 1969, p. 205.

2. Bandrowski Y. , Bryerkowslci A. " Experimental Study of Heat Transfer at the total condensation of Mixed vapours of miscible Liquids". // Int. J. of Heat and Mass Transfer, vol. 18, 1975, p. 503.

3. Букин В.Г., Кузьмин А. Ю. Исследование теплообмена при конденсации смеси R12/22 на горизонтальной трубе. Л. , 1989, с.101 - 104. //Межвузовский сборник. ЛТИ.

4. Баранов В. И. , Прядко Н. А. Экспериментальное исследование аналогии тепло- и массообмена при конденсации бинарного пара этанол-вода. Киев, 1986, с. 9. Деп. в УКРНИИНТИ.

5. Баранов В. И. , Прядко Н. А. Экспериментальное исследование влияния интенсивности процесса на температуру поверхности раздела фаз при конденсации паровой смеси этанол-вода. Киев, 1986, с. 13. Деп. в УКРНИИНТИ.

6. Сагань И. И. , Баранов В.И. Аналитическое исследование массообмена при конденсации паровых смесей, жидкости которых смешиваются. //Теплофизика и гидродинамика процессов кипения и конденсации,// сб. тр. Всесоюзн. конф. Рига. 1984, с.33-42.

7. Мошизуки С. , Яги Я. , Тадано Р., Вен-Джей-Янг. Конвективная пленочная конденсация неазеотропной бинарной смеси в вертикальной трубке. "Теплопередача" Сангл.1984, N106. с. 531-538.

8. Алексеев Т.А. Расчет температуры поверхности раздела фаз при конденсации бинарной смеси. //Тр. МЭИ, 1979, N 427, с. 20-24.

9. Бобе Л.С. Расчет поверхности теплообмена при конденсациидвухкомпонентной смеси паров. //Труды ЦКТИ, Котлотурбостроение,- Л, 1965, N 5, с. 216-220.

10. Лукас К. Исследование совместной естественной и вынужденной конвекции при ламинарной пленочной конденсации бинарных паров с помощью интегрального и конечно-разностного методов. "Теплопередача" (англ.). 1976, N 19.

11. Рамачандра Редди. Конденсация паров единичных и бинарных смешивающихся жидкостей. "I. Inst. Eng. (India). Chem. Eng. Div". 1980, N 12, c. 5-8.

12. Гогонин И. И. Гидродинамика и теплообмен при конденсации неподвижного пара на горизонтальном цилиндре. //Изв. Сибирск. отд. АН СССР. 1986, N 10, вып. 2, с. 24-31.

13. Будов В. М. , Гогонин И. И. , Шемагин И. А. Теплоотдача при конденсации неподвижного пара на одиночном горизонтальном цилиндре. 1989. //Изв. Сибирск. отд. АН СССР. Серия техн. наук. Вып. 4, отд. выпуск.

14. Fujii Т., Коуаша S. , Ndiwalana N. М. , Nakamura Y. Experimental study of gravity controlled condensation of binary vapour mixtures on a smooth horizontal tube. //Proc. Int. Heat Transfer Conf. Iurysalem, 1990, v. 3, p. 109-114.

15. Goto M. , Fujii T. Film condensation of binary regrigerant vapours on a horizontal tube. //Proc. Int. Heat Transfer Conf.- Munchen, 1982, v. 5, p. 71-76.

16. Величко Г.H. Исследование тепло- и массообмена при конденсации бинарных паровых смесей. //Автореф. диссертации. Москва. 1974, МЭИ. с. 32.

17. Величко Г. Н. , Стефановский В. М., Щербаков А. 3. Исследование теплоотдачи при конденсации бинарных паровых смесей. "Химическая промышленность", 1975, N 1, с. 52-54.

18. Величко Г.Н., Стефановский В.М., Щербаков А. 3. Исследование теплоотдачи при полной конденсации бинарной смеси этанол-вода. "Известия высший учебных заведений". "Пищ. технология", 1974. N 3, с. 119-122.

19. Kotake S. Film condensation of binary mixture flow in a vertical channel. //Int. J. Heat Mass Transfer, 1980, v. 23, N11, p. 1405-1416.

20. Haselden G.G., Piatt W.A. Heat Transfer accompanying the condensation of mixed vapours. //British Chemical Engineering January, 1960, p. 37-39,

21. Kirscehbaum E. , Troster E. Untersuchen zum Stoffubergang bei der TeilJcondensation von Gemiscehdampfen. Chemie-Ingenieur Technik lung. 1960, p. 365-400.

22. Mircovich V.V., Missen R. W. Non-flow condensation of binary vapours of miscible liquids. //Can. J. Chem. Ing. 1961, N 39, p. 86-87, part 1.

23. Ford I.D., McAller I.E. Non-film wise condensation of binary vapours. Mechanism and droplet sizes. //Can. I. Chem. Eng. 1971, v.49, N 1, p.157-158.

24. Ford R., Missen R. On the Conditigns for Stability of falling films surface tension disturbances: the condensation of binary vapours. //Can. J. Chem. Eng., 1968, N46, p.309-312.

25. Pressburg B.S., Todd I.B. Heat transfer coefficients for condensing organic vapours of pure components and binary mixtures. //A. I.Ch.E. J. v. 3, p. 348-352.

26. Чайковский В.Ф., Бахтиозин P.А., Доманский Р.А. Исследование массообмена при конденсации смесей фреонов-12 и 22 на горизонтальной трубе. //Холодильная техника. 1971, N 6, с. 37-39.

27. Козицкий В. И. Коэффициенты теплоотдачи при конденсации пропан-бутановых смесей. //Газовая промышленность. 1971, N S, с. 39-42.

28. Козицкий В. И. //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. 1968.

29. Чайковский В.Ф., Бахтиозин Р.А., Луканов И. И. , Пучков Б.В. Исследование тепло- и массообмена при конденсации смесей фреонов-12 и 22. //Холодильная техника, 1971, N 6, с. 24-28.

30. Marshall Е. , Hall I.A. Binary Gravity-flow film condensation. J. Heat Transfer 97, p. 492-494.

31. Григорьев В.А., Крохин Ю. И. , Алексеев Т.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи при конденсации паров бинарной смеси криоагентов. //Труды МЭИ. 1983, т. 616, с. 3-7.

32. Tleimat B.W. , Dizon G.V. , Zhao S. Film coefficients for the condensation of isobutane-isopentane mixtures. //Proceedings of the 16 th Intersociety Energy conversion engineering conference. Atlanta, 1981, v. 2, p. 1322-1327.

33. Denny V.E. , Iusionis V.I. Effects of forced flow and variable properties on binary film condensation. //Int. J. Heat and mass Transfer, 1972, vol. 15, p. 2143-2153.

34. Mirkovich V. V. , Missen R.W. A study of the condensation of binary vapours of miscible liquids. Part 2 Heat transfer coefficients for filmwise and non-filmwise condensation. //Can. J. Chem. Eng. April, 1963, p. 73-78.

35. Tamir A. Condensation of binary mixtures of miseible vapours. //Int. J. of Heat and Mass Transfer, v. 16, 1973, p. 683-685.

36. Wallace I.L. , Davison A. W. Condensation of mixed vapours.1.d. and Eng. Chemistry. Aug. v.30, N 8.

37. Wei Baotai, Shan Gueliang, Lin Zing. Convective filmwise condensation of nonaseotropic binary freon mixtures in a vertical tube Скит.). //J. of Eng. Thermo physics, 1989, v. 10, N 1.

38. Hijikata K. , Himeno N. , Nakaberru 0. Condensation of a binary mixture of vapours in a vertical tube Сяп.) //Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1989, v.5, N518, p. 3183-3189.

39. Hijikata K. , Himeno N. , Zhou Y. , Goto S. Free convective condensation of fluoroalcohol-water mixtures Сяп.) //Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 1989, v. 515, p. 2006-2011.

40. Van Es., Heertjes P.M. On the condensation of a binary mixture in a vertical tube. //Chem. Eng. Sci. 5.217. С1956). v. 5. p. 217-225.

41. Маршалл E. , Хикман P. С. Конденсация паровых смесей несме-шивающихся жидкостей при ламинарном течении пленки под действием силы тяжести. "Теплопередача". 1973, т.95, N1, с.1-5.

42. Баранов В.И. , Прядко Н.А. Метод определения соответствующих состояний паровой и жидкой фаз бинарной смеси при конденсации.

43. Берман Л.Р. Об особенностях переноса тепла и вещества в движущихся двухкомпонентных смесях. //Теплоэнергетика, 1962,N 1.

44. Стабников В.Н. Теория обновления поверхности контакта фаз, ее возникновение и развитие. //Пищевая технологи. 1968, N 6, с. 100-107.

45. Estrin I., Hayes Т. , Drew Т. Condensation of mixed vapours. //A. I.Ch.E. Journal. Sept, 1965, p. 800-803.

46. Головинский Г.П. Конденсация смеси паров при глубоком охлаждении. //Холодильная техника. 1956, т. 26, вып. 6.

47. Двойрис А. Д. , Беньяминович 0. А. Исследование тепло- имассообмена при конденсации многокомпонентных углеводородных смесей. /7Т0ХТ. 1968. т. И, N5, с. 769-771.

48. Городинская С.А. Исследование теплоотдачи при конденсации паров бинарных смесей. //Изв. Киевского политехнического института. 1959, т. 28, с. 23.

49. Chaykovskiy V.F., Bakhtiozin R.А., Smirnov G.F., Lukanov I.I. , Domanskiy R. A. , Puchkov В. V. , Zaynulina N. S. A study of heat and mass transfer during condensation of binary freon mixtures. //Heat transfer sovjet research, 1974, v. 6, p. 166-169.

50. Fujii T., Kouama Sh. , Nishida S. Expressions of phusical properties concerning condensation of ehtanol-water-air mixture, report of research institute of industrial science, Kynshu university; 1983, N 75, p 63-76 Сяп.).

51. Hayakawa T. , Kawasaki I. Condensation of binary mixtures of vapours of miseible liquids. //Heat Transfer. Jap.Research. 1973, v. 2, p. 46-55.

52. Hijikata K. , Mori Y. , Himeno N. , Inagawa M., Takahashi K. Film condensation of binary vapour mixtures. //Trans. ISME CB), 1986, v. 52, p. 2195-2201 Сяп.).

53. Koyama Sh., Watabe V. , Fujii T. The gravity controlled film condensation of saturated and snperheated binary vapour mixtures on a vertical plate. //Trans. ISME CB), 1986, v. 52, p.827-834 Сяп.).

54. Prabhakar F., Reddy S.R., Salyanarayanan A. Condensation of single and binary miceible liquid vapours on a vertical tube. //Chem. Eng. World, 1980, v. 15-7, p. 63-68.

55. Reddy L.S., Reddy S.R., Salyanarauanan A. Condensation of single and binary miseible liquid vapours on horizontal tube.

56. Chem. Eng. World, 1980, v. 15-11, p. 63-67.

57. Tleimat В. M. , Dizon G. V. , Zhao S. , Rie H. , Laird A. D. K. Condensation film coefficients for mixtures of isobutan and iso-pentan. //J. Energy, 1983, v. 7, p. 470-474.

58. Fujii T., Kato Y. Laminar film condensation of a binary miscible on a flat plate. //Trans. Jap. Soc. Mech.Engrs. , 1980, v. 46, p. 306-312.

59. Chaykovsky V. F., Smirnov G.F., Domansky R. A. A study of the condensation of a binary mixtury of freons 12 and 22. Kholod. Texh., 1971 N 3, p. 41.

60. Haselden G.G., Prosad S. Heat transfer from condensing oxyden and nitrogen vapours. //Trans. Instn. Chem. Engrs., 1949, v. 27, p. 195.

61. Blass E. Du Kondensation von binaren Dampfgemiscchen //Chemie-Ingr.-Tech. , 1973, 45 (13), 865.

62. Kotake S. Film condensation of binary mixture flow in a vertical channel. //Int.J. Heat Mass Transfer., 1978, 21, p. 875-884.

63. Kotake S. Film condensation of binary mixture flows in a vertical channal. //Rep. Inst. Stromungslehre Tech. Univ.Wien, 1977.

64. Алексеенко С.В., Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г. Волновое течение пленок жидкости. "Наука". СО АН РФ, 1992.

65. Hijikata К. , Mori Y. , Himeno N. , Inagawa М. , Takahasi К. Free convective filmwise condensation of a binary mixture of vapours. //Proc. 8 th. Int. Heat Transfer conf., San-Francisco, 1986, v. 4, p. 1621-1626.

66. Дерягин Б. В. , Чураев Н. В. , Муллер В. М. Поверхностные силы. М. , Наука. 1985.

67. Русанов А. И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л. , Химия. 1967.

68. Гогонин И. И. , Дорохов А. Р. Теплообмен при конденсации пара фреона 21 на горизонтальных трубах. //Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1975. - N 13, вып. 3.

69. Будов В. М. , Шемагин И. А. Волновые характеристики межфазной поверхности при конденсации паров на горизонтальном цилиндре. //Изв. СО АН СССР. сер. техн. наук. 1988, N 7, вып. 2.

70. Будов В.М. , Кирьянов В.А., Шемагин И.А. Неустойчивость при пленочной конденсации на поверхности цилиндра. //Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1985. - N 6.

71. Гогонин И. И. , Дорохов А. Р. , Сосунов В. И. Теплообмен при пленочной конденсации неподвижного пара. //Препр. (Институт теплофизики СО АН СССР,- Новосибирск, 1980. -N 48-80.

72. Справочник. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. М. , Энергоиздат. 1982.

73. Рид Р. , Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей (определение и корреляция). //Изд-во "Химия", Ленинград, 1971. с. 421.

74. Хала Э. , Пик И. , Фрид В. , Вилим 0. Равновесие между жидкостью и паром. //И. Л. , М. , 1962.

75. Kirkbride С. Y. //Ing. Eng. Chem. 25, 1933, p. 1324-1331.

76. Sterling С. V. , Seriven L.I. Eng. Interfacial Turbulence: Hydrodynamic Instability and the Marangoni. //Am. Inst. Chem. 1959, 5, 514.

77. Brian P.L.T. Effect of Gibbs adsorption on Marangoni Instability. Part 1. //Am. Inst. Chem. Eng. J. , 1971, v.17, 765.

78. Brian P.L.T. , Smith K. A. Influence of Gibbs adsorption on oscillatory Marangoni Instability. Part 2. //Am.Inst. Chem. Eng. J.- из 1972, v. 18, 231.

79. Дорошевский А. Г. Исследование в области водно-спиртовых растворов. //М.: Изд. Московского университета. 1911. 350 с.

80. Филиппов Г.А., Салтанов Г.А., Кукушкин А.Н. Гидродинамика и теплообмен в присутствии ПАВ. М.: Энергоатомиздат, 1988.

81. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979, гл. 2, с. 61-65.

82. Pearson I.R.A. I. Fluid Mech. 1958, 4, 489.

83. Исаченко В. П. Теплообмен при конденсации. М. : Энергия, 1977.

84. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. : Наука, 1972.

85. Исаченко В.П. , Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981.

86. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979.

87. Термодинамика равновесия жидкость-пар. Л.: Химия, 1989. СПод ред. Морачевского А. Г.)

88. Мищенко А. П. Интерферометрическое исследование тепло- и массообмена при конденсации пара из парогазовых смесей. Диссертация . канд.техн.наук. Казань, 1980.

89. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие. М. -Л.: Наука, 1966.

90. Koyama S. , Fujii Т., Mijara А., . Takamatsu Н. //Etat. connais CFC. Sisi. frigor. et propr. frigor.: C.r.reum. Commiss B.l, B.2, El, E2. Paris, 1988. p. 81-89. Англ.: рец. ФР.

91. Fujii Т., Shinrato К., Lee S. В. Formuls for calculation convective heat and mass transfer by laminar film condensationbinary vapours mixture. //Nippon kikay gakkay rombusu B. Trans I. Soc. Mech.Eng. B. 1991. 57, N541, p 3155-3160.

92. Fratuscher W., Wurfel R. , Algeioli 0. Zur Hydrodynamic und warmenbertragung bei der condensation organischer Dampfge-mische in horizontalen Rohren. Chem. Tech СDDR). 1992, 44, N 1, s. 1-7.

93. Хауф В., Григуль У. Оптические методы в теплопередаче. М. : Мир, 1973. 240 с.

94. Никитин В.М. , Волков Ю.А. Экспериментальное исследование тепло- и массопереноса при конденсации из парогазовой смеси. //Труды МВТУ, 1979, вып. 302, с. 31-39.

95. Садовников Г.В. Исследование тепло- и массообмена при взаимодействии плоской газовой струи с поверхностью смоченной пористой стенки. Автореф. Дис. . канд.техн.наук. Минск, 1973. 25с. с.

96. Grigull U., Hauf W. Natural convection in horizontal cylindrical annuli. //Proc. Intern. Heat Transfer. Conf. 3-rd, Chicago, 1966, v. II, p. 182-195.

97. Леонтьев А. И. , Хамадов А. Экспериментальное исследование тепло- и массообмена при естественной конвекции в щелевой прослойке. //ТВТ, 1974. Т.12. N5, с. 1045-1051.

98. Prasad С. , Chen С. S. , Blard I.T. An interferometric technique for temperature and concentration measurement for an- lis air-water. //Trans. ASME. Ser. C. 1971, 10, p. 1-6.

99. Комиссарук В. А. Некоторые вопросы теории и применения интерферометров сдвига. Автореф. Дис. . канд.техн.наук. Л., 197S, 16 с.

100. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы в химии. Л.: Химия, 1974, - 400 с.

101. Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка, 196S. - 835 с.

102. Комиссарук В.А., Яничкин В. И. Поляризационные интерферометры сдвига с произвольным направлением полос. //Оптикомехани-ческая промышленность. 1970, N 1, с. 29-31.

103. Стабников В. Н. , Ройтер И. М., Процюк Т.Б. Этиловый спирт. Справочник. М., Пищевая промышленность. - 1976.

104. Dallmeyer Н. Stoff-und warmeubertragung bei der kondensa-tion eines Dampfes aus einem gemisch mit einem nicht-konden-sierenden gas in laminaren und turbulenter stromung-drenuzschicht. //"VDI. Forsch. - Heft". 1970, Bd 36, N 539, s.5-24.

105. Bode Л. С. , Солоухин В.А. Экспериментальное исследование тепло- и массообмена при конденсации пара из парогазовых смесей в условиях вязкостного и вязкостно-гравитационного режимов течения. //Теплофизика высоких температур, 1973, т.И, N 1.

106. Брдлик П.М., Мочалов В.А., Дубовик В.М. Ламинарная свободная конвекция на вертикальной поверхности, осложненная конденсацией или испарением. //Труды НИИ строительной физики, 1967, вып. 2, с. 147 .

107. Даманский Р. А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. //0ТИХП, Одесса, 1972.

108. Colburn А.Р., Drew Т. В. The condensation of mixed vapours. //Trans. Am. Chem.Engrs. , 1937, v.23, p.197.

109. Капица П. JI. //ФЭТФ, 1948, т. 18, вып. 1, с. 3-28.

110. Лабунцов Д. А. //Теплоэнергетика, 1957, N 7, с. 72-80; //ИФЖ, 1960, т.3, N8, с.3-12; //Теплоэнергетика, 1957, N2, с.25-30.

111. Лабунцов Д. А. Неравновесные эффекты при испарении и конденсации. //Cd. Парожидкостные потоки. Минск 77, ИТМ0.

112. Вильям X. , Мак-Адаме. Теплопередача. М.: Металлургиз-дат, 1961. - 686 с.

113. ИЗ. Зельцер Я.В. Теплота смешения растворов этанол-вода. //Ферментная и спиртовая промышленность. 1966, N 4, с. И.

114. Менделеев Д. И. 0 соединении спирта с водой. 1865. Сочинения. //М.: Химтеориздат,т. IV, 0НТИ, 1937, 561 с.

115. Менделеев Д. И. Исследование водных растворов по их удельному весу. 1887. Избр. сочинения, //М.: Химтеориздат, т. III, 0НТИ, 1934. 467 с.

116. Бобе Л.С., Семихатов С.Н. Расчет поверхности тепло- и массообмена при конденсации паров двухкомпонентной смеси. //Хим. машиностроение, 1964. N 2.

117. Taitel Y., Tamir A. Film condensation of multicomponent mixtures. //Inst. J. Multiphase flow, 1974, v. 1, p. 697-714.

118. Лыков А.В. Тепломассообмен: Ссправочник): //2-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

119. Салов B.C., Данилов О.Л. Конденсация бинарной смеси паров несмешиващихся жидкостей на неизотермической поверхности. //Инж. физ. журнал, 1974. т. 26, N 1, с. 10-17.

120. Fullarton D., Schlunder Е.U., Yuksel L. //Chem.Eng. and process. 1985, 19, N2, 103-112 (нем., рез.англ.).

121. Исаченко В.П., Богородский А.С. Исследование тепло- и массообмена при капельной конденсации водяного пара и паровоздушной смеси. //Теплоэнергетика, 1962. N 2, с. 79-82.

122. I.Stepanek, A.Hegberger, V. Vesely. V/armeubergang am wayre chien rohr bei kondensation gesattigter und uberhitrter dampfe. //Int. J. Heat and mass Transfer, 1969, v. 12, p. 137-146.

123. Спиридонов В.П., Лопаткин А.А. Математическая обработка физико-химических данных. М. : МГУ, 1970. - 222 с.

124. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М.: ГСИ, 1975.

125. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Энергия, 1978. - 480 с.

126. Рабинович С.Г. Погрешности измерения. Л: Энергия, Ленинградское отделение, 1978. - 261 с.

127. Koyama S., Haraguchi Н. , Yara N. , Fujii Т. Experiments by condensation of a binary vapours mixture in vertical smooth tube. //Kyushu daygaku rino busshitsu kagaku kenkyigo hokoku Repts Inst.Aav. Mater. Study, Kyushu Univ. - 1992. - 6, N 2, p. 67-77.

128. Noru Sh. , Oraki K., Lnaba H., Honda H. Condensation of a nonazeotropie refrigerant mixture R114-R113 in horizontal annuli with an cuhanced inner tube. //Trans ASME. I.Heat Transfer. 1992. 114, N 4. - c. 201-210.

129. Koyama S., Gao-Lei, Imamura N., Fujii N. Experimental study of condensation nonazeotropie refrigerant mixture R22/R114 in horizontal smooth tube. //Huxoh кикай таккай ромбунсю. В: Trans. P.Soc. Mech. Eng. B. 1991, 57, N 538. c. 2032-2038.

130. Fujii T., Shinzato K. , Lee long Boong. Formul for eguip-ments convectiv heat and mass transfer by laminar film condensation of binary vapours mixture. //Нихон кикай таккай ромбунсю. В: Trans lap.Soc.Vech. Eng. D. 1991. - 57, N541, c.3155-3160.

131. Fratzscher W., Wurfel R. , Algeidi 0. Zur Hydrodynamik und Warmeubertragung bei der ^Condensation organischer Dampfgemisther in horizontal Rohren. //Chem. Techn. СDDR) 1992, 44, N 1, c.1-4.

132. Кочурова H. H. Кинетика конденсации-испарения. //Тепло-массообмен-ММФ-92: " Минск, междунар. форум 18-22 мая 1992, т.4, ч.2.

133. Shiruya М., Hoh N., Hijkata К. Condensation nonazeotropic binary mixtures of refrigerantes. //Proc.Eng. Int.Symp. Condens. and condensat. Bath. March 28-30. 1990. c. 3-5.

134. Hashimoto R. , Yanagi K., Tanizari K., Iwabuchi M. , Soda M. Binary vapour condensation on tube bundle. //Proc. 2-nd Inf. Symp. Condens. and condensat., Bath. March 28-30, 1990, c.81-86.

135. Замалеев 3.X. Исследование термодиффузии в смесях жидких органических соединений Свлияние третьего компонента). //Диссертация . канд.техн. наук. Казань, 1977.

136. Ветошкин В.Н. Радиационно-кондуктивный перенос тепла в моторных и реактивных топливах до температуры 623 К. //Диссертация . канд.техн.наук. Казань, 1987.