автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Теплопроводность трехкомпонентных водных растворов электролитов при высоких давлениях и температурах

азербайджанская государственная нефтяная академия

Р Л_О П

ГТТ5 СП

1 [] М!• Д На правах рукописи

БАБАЕВА СЕВИНДЖ ШУЛАН кызы

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ

05.14.05 — Теоретические основы теплотехники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВАКУ -

1993

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика и технология воды» Азербайджанской государственной нефтяной академии.

1 Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор АБДУЛЛАЕВ К. М.

Научный консультант:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ЭЛЬДАРОВ В. С.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ГУСЕЙНОВ С. А.,

кандидат технических наук, доцент ИСКЕНДЕРОВ А. И.

Ведущая организация — Научно-исследовательский институт энергетики. а $ 0

Защита состоится » 1993 г. в /У. час.

на заседании специализированного совета Н. 054.02.01 по присуждению ученой степени канД- технических наук при Азербайджанской государственной нефтяной академии по адресу: 370601, г. Баку, проспект Азад-лыг, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии. у

Авторофсрат разослан « 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат технических наук АГАМАЛИЕВ М. М.

Сйщая характеристика работы

Актуальность.проблемы. .Ограниченность ресурсов пресной воды в природе приводит к необходимости более широкого использования в промышленности морских и солоноватых вод. Использования морской зоди в опреснительных установках и умягченноД морской воды в парогенераторах прибрежных тепловых электростанций ставит задачу грамотного проектирования и расчета отдельных узлов парогенераторов и опреснителей. Расчет поверхности нагрова,осуществление гидродинамических расчетов и изучение внутрикотловых физико-химических процессов требую? знания тепло?изических свойств различных многокомпонентных водных раствороз солей,которые по составу близки к морской воде. Зирокое применение многокомпонентных водных растворов в различных отраслях современной промышленности требует наличия достоверно;! информации о тепловых и термодинамических параметрах их, необходимых для научно-обоснованного проектирования новых технологических процессов и создания компактного оборудования.

Многокомпонентные водные растворы электролитов в качестве теплонос>;телеЛ и рабочих веществ .Хорошо используптся в современной теплоэнергетике,ядерной технике,ряда технологических процессов,топливных элементов и в других отраслях народного хозяйства. Многокомпонентные водные раствори солей широко применятся в химии,в цветной металлургии и машиностроении.

Одной из важнейших задач при изучении растворов электролитов является исследование их теплопроводности,Теплопрооодвооть многокомпонентных водных растворов электролитов-оотаетоя малоизученной,но представдяощей наибольший интерес» Знание теплопроводности и других свойств эодно-солевых систем позволяет решать расчетным путем многие вопросы,глиноземного производства.

гидротермального синтеза кристаллов, физико-химического моде- • лировакия геохимических л кристаллохимических процессов,гидрометаллургии молибдена и вольфрама, других цветных металлов

Создание и реализация в промышленности оборудования, работающего с использованием многокомпонентных водных растворов электролитов, широкое применение их в различных отраслях науки обуславливает актуальность экспериментальных исследований коэффициента теплопроводности этих растворов.

Цель_ваботы

I.Экспериментальное исследование теплопроводности трех-компонентных систем Н20 - МаС1- Мц^Въ

Н20-/КаС1-КС1, Н20- Д4С1-М9С12 в интервале температур 293-523 К

V */

давления Р»0,1+40 МПа с общим солесодеряанием 0+20 масс. /о.

2. Выявление основных закономерностей в поведении концентрационной..зависимости теплопроводности трехк'омпононтных водных растворов при повышенных параметрах состояния,а также соотвегствувдих температурных'и барических коэффициентов теплопроводности растворов.

3.' Изучение механизма переноса тепла в растворах электро

.литов.

Аналитическая обработка и обобщение результатов исследований смешанных растворов.Проверка и усовершенствование сущее твуощих формул для водных растворов.

. 5. Выявление связи теплопроводности с другими характеристиками растворов электролитов.

.....¡6. Разработка методик прогнозирования теплопроводности

трекхомпонентных растворов,

7. Составление справочных таблиц теплопроводности водных растворов солей в широком диапазоне температур и давлений .

Научнэя_новнзна

1.Получен обширный экспериментальный материал по теплопроводности трехкомпокентн'ых водных растворов электролитов в диапазоне температур 20*250 °С, давлений 0,1*40 МПа и концентрации до 20$ по массе, не имеющего аналога в технической литературе.

2. Показано,что в трехкомпонзнтных водных растворах электролитов в процессе геплопереаоса определяющуз роль играет растворитель - года..

3. Предложено уравнение для описания теплопроводности растворов в зависимости от концентрации,температуры и давления.

4.'Установлена корреляция между теплопроводность!), тепло-емкостьо и плотностью исследованных, водноедлезых систем.

5. Разработана кодограмма, позволяющая графически определить теплопроводность исСледонанных растворов при 20 °С во всей исследование:! области концентраций, с погрешностьи опыта.•

6. Проверена применимость уравнений Ридзлд Благо-Шобра, . Эльдарова В.С. к описании концентрационной,температурной и . барическои зависимости теплопроводности смешанных растворов. Произведена корреляция указанных уравнений,позволявшая описать полученные данные о рзстворах с погрзшностьо опыта.

7.Составлены справочные таблицы о теплопроводности грех-компонентных водных растворов электролитов

Н20- /УаС1-КС1, Н20- Д/аС1-М^С12, в интервале температур 20 -250 °С, концентрация 0*20$, давлений ОД^-Ю МПа.

Практическая_ценность. Результаты исследования могут быть применены при проектировании и расчете отдельных узлов парогенераторов и онрзспителел.Кроме того,эти результаты

представляет интерес для таких фундаментальных областей науки и техники,как теплоэнергетика,атомная энергетика, г^охямия, гидрометаллургия, химическая технология, галлургия и многие ■ • другие.

Эксплуатационные данные приняты во ВШЦ ГССД для аттестации б качестве рекомендуемых справочных данных.

Предложенные способы прогнозирования .теплопроводности растворов электролитов позволяет существенно сократить объем экспериментальных работ и рабочее время.

Апробация_]эаботы_. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуадались на научно-технической конференции ВТУЗ-ов Закавказья (Махачкала,1992г.); на ежегодных научных конференциях Азербайджанского Института Нефти и Химии им.М.Азиэ бекова, Баку 1939-1992гг.

Публикация. По теме диссертации опубликовано 7 статей

— ** л '

центральной и республиканской печати,которые_ в' своей иовокуп-

ности охватывают, основной материал диссертации.

л

' Ст2^к^£а_и_йбъем_работы|иасертзцил 'изложена на ¿1 ¿страницах машинописного текста, включает 31 рисунок, 43, таблиц и состоит из введения, и глав, заключения,списка литературы из Г*Э2 наименовании- и приложения с программой расчета на ЭВМ и справками, подтверждающими практическое внедрение результатов работы.

Содержание работы.

Во_введении_ показана актуальность исследования и обоснован выбор объектов исследования. Указываются области применения водных растворов электролитов и связанные с этим потребности техники в изучении их теплофизических свойств. Дана ;бщая характеристика проблемы и краткая аннотация основных вопросов,разрабатываемых в диссертации.

3 псрвог. главе приведен обзор сущзстзуасих теорзтических и экспериментальных методов 'исследования води, бинарных и трехкомпона иентных иодних' растворо.ч электролитов.Показано, что современный уровень науки-в области теории чистых жидкостей и растворов пока не может дать полноценный' ответ по структуре и строению водных рзствороа электролитов.Поэтому.необходимость знания физико-химических,в частности, тзпло^изическкх свойств жидких растворов в широком диапазоне параметров состблнин, приводит к их экспериментальному исследований. Отмечено,что теплопроводность трехкомпонзнтних систем О -ЛЬ К- /<С£ . н*0 ' ж се ' ¿> О^^О-А/о исследована. .

на основании обзора методов измерения теплопроводности делается ¿ывод о целесообразности применения стационарного метода коаксиальных цилиндров в абсолютном варианте для исслз-доаания коэффициента теплопроводности трехкомпоненгных водних растворов электролитов.

Принципиальная схема разработанной и изготовленном экспериментальной, установки'для наследовала теплопроводности электролитов и интервале температур 253+523 ¡( и давлений СЫЮ Мпз изображена на рис.1.

Оснаиные ее элементы: автоклав 2, измерительная ячейка Й , жидкостной термостат 3.

¡3 систему создания и измерения давления входят: гру зо порганевэ й манометр 15 .разделительный сосуд 14.

Система промивки и заполнания установки вклвчазт в себя вакуумный насос 13 .металлический стакан II .вентили 9,8,10.

Метека тзрмостзтирования состоит из термостата,насоса 16 для

обеспечения перемешивания термостатирупцей'- яидкооти,змеевика°охлзк-

давией водой,

платинового термометра сопротивления (5).

• Питание электрического нагревателя измерительной ячейки осуществлялось от источника питания постоянного тока типа Б5-¥3. Электродвижущая сила" термопары измерялась на компара! торе напряжений РЭООЗ класса, 0,0005, а падение напряжения на нагревателях потенциометром РЗбЗ-2 класса 0,002.

Измерительная ячеЛка была помещена в автоклав,а затем в жидкостной термостат типа 6^9-Л-П-225. При псмоцл насоса а меиалки (4) температура термоста'мруачзл жидкости в термостате поддерживалась постоянной с точностьв , + 0,05 К. В качества тэрмостатирувцеЛ жидкости была выбрана вода.

3 этом термостате опыты велись до 80 С. При более высоких температурах использовался медный термостат.

Давление в установке создавалось и измерялось при помощи грузпораневого манометра типа МП—6С0 класса 0,05. 3 качестве разделительного сосуда ваоокогс давления использовался ртутный с/ . - оо'разный разделитель (.14).

Все металлические детали установки и измерительной ячейки контактирующие с объектами исследования были изготовлены из нержавеющей стали 12х18!!ЮГ.

■ Измерительная ячейка (рис.2) состоит из двух концентрически расположенных цилиндров. Исследуемая жидкость заполняет кольцевой зазор равный 0,75мм, между внутренним (I) и нарда-' ним (3) цилиндрами. Размеры внутреннего и внелнэго цилиндров соответственно равны: длина - 213 и 21бмм; диаметры 14/11,4 и 9,9/7,7мм. Измерительные цилиндры изготовлялись с одного останова, рабочие поверхности их тщательно плифовалясь. Длина измерительной части ячейки -212мм. Центровка внутреннего циливдра относительно наружного'осуществлялась с помоцьо втулок (4),(5) из стеклотекстолита и металлической звездочки (б), концы

Rio.2., ' Измзрнтзльная ячзГ:ка

звгздочки изолированы' высокотемпературным лаком;.Для крепления втулок и обеспечения гзрмзтич'ности ячейки под давлением использовались рланцы 7 I; о о- крепежными ппильками* и гайками.,'-¡зжду цилиндрами и рланца,',и отсутствует мелалличгский контакт.(Металлический контзкт отсутствует гавке а«жду внутрзнним и наружным цилиндрами).Необходимый тепловой поток в слое исследуемого раствора создавался электрическим аагрзвутзлзм 9 .ццполнзшшм из нихромовоп проволоки диаметром 0,15 мм. ¡ихромоаий нагрзватзль намотан бифилярно на пятимиллитровую двухкчо-нальную рар,оровую солому.у и изолирован от внутренней поверхности из-чзритзльного цилиндра посредством четырех колзц из текстолита.

Разность температур ЛЬ в слое исследуемой жидкости измерялась хрокель-копеловой дифференциальной термопарой 10 ,из-"о гозленно!'. из термоззектродов диаметром 0,2 мм. Проволоки термопар нахе • .„л и каналах 9ар*оровор. соломки нагревательного элемента. Спаи термопар изолированы высокотемпературным лаком специального состава,расположены на высоте 95 мм от нижнего конца измерительной части ячейки и имеют надежный тепловой контакт с поверхностями цилиндров.

Для снижения величины термо. З.Д.о. негомогенности тзрю-элзктроды термопары Оыли отожжены.Для от,к ига тгрмоэлзктродних материалов была использованз специальная трубчзтгч пачь с равномерным полем.Конструкция печи позволяет производить отжиг в вакууме.

Питание электрического нагревателя осуществлялось от источника постоянного тока типа ь5-'(3.

Все электрические измерения производились компенсационным методом.Для исключения влияния паразитных тгрмо. Э;д.с. измерения велись при двух направлениях тока. •

- и-

Опыты-проводились при различных перепадах температур

(2*4) ^С в слое исследуемого вещества, и произведениях (г г ' Р'г. 1000, при этом хорошая сходимость результатов свидетельствовала об отсуестьии влияния конвективно;! составляющей переноса теплоты.

Анализ работ, посвяценных экспериментальному исследовании коэффициента теплопроводности методом коаксиальных цилиндров показал,что существует ряд методов для определени>' постоянной измерительной ячейки:

- путем измерения емкости конденсатора, образованного коаксиальными цилиндрами;

- с учетом геометрических размеров ячейки;

- экспериментальны.: путем;

Сравнение экспериментальных и расчетных методов определения постоянной ячейки показало,что хорошие результаты могут быть получены при её экспериментальном определении, гак как значения постоянной в этом случае практически не меняется.

Одной.из ваааых задач стационарного метода коаксиальных цилиндров в абсолютном варианте является правильный учет осевых потоков тепла. Анализ работ показывает, что вопрос определения осевых потоков тепла остается малолзу-• чеШшм. Как известно, не всо тепло, выделяемое электрическим нагревателем, передается теплопроводностью в радиальном направлении через слой исследуемой нидкссти, Часть тепла отводится по проводам термопар, тока подводящих проводов нагревателя,с торцов цилиндров, которые учтены расчетным путем, В интервале температур 20*250 °С потеря тепла составляет по проводам термопар =о,25б»10"5^0, 327-10~5 Вт;

на концзх подводящих проводов нагревателя Й'аГ=о,С099-Ю IIIб Вт-

с торцов цилиндров С^-0,06396*0,0759 Вт. Сумма осевых потерь тепла составляет =7,3363 КГ^*3,7363 10"^ Вт.

Расчетная зависимость осевых потерь тепла а зависимости от температуры опыта (вплоть до 250 °С) для нашей измерительно;! ячзлки имеет вид.

$[70г =5,3736-Ю-7 Ь 2_ 1,0399 10~'1 +3,0473 КГ2, (I)

где - температура опыта.

Знакомясь с результатами исследовании различных авторов, убедились в том,что вода, водные растворы электролитов относятся к жидкостям с довильно большой поглоцаэдей способ-ностьи, для которых влияние исследуемого эффекта должно быть незначительно. Поэтому, для нзинх объектов исследования■ поправка на потер:; тепла излучением не учитывалась.

Зо всех работах, поззяздиных экспернмзнталзному исследованию теплопроводности методом коаксиальных цилиндров рассматривается вопрос о цензогзхшчносгн поверхности внутреннего цилиндра измерительно,! ячеяки. Зная закон распределения температуры по -есеЛ длине внутреннего цилиндра в любо.! точке, нами определена температура внутреннего цилиндра в точках

1 /' Р /

х= 0,--- ' —' '—-- ( {. - длина внутреннего цилинд-

2 4 6 3 '

ра). Максимальное изменение её по длине внутреннего цилиндра при температуре опыта 20,200,200,250 соответственно равны 0,0334, 0,0231, 0,0377, 0,0293 °С>

Расчет погрешностей определения коэффициента теплопроводности проводился в соответствии с рекомендациями ВНИИ метрологической службы. Коэффициент функции распределения композиции случайной и неисклоченной систематической составляющих, при доверительно,1 вероятности =0,95 I о (&) = 2+2,39 с'р.:днзквэцр-1Тишое отклонзние

S/b)- 0,42*0,70.

Доверительная граница обздй погрешности определения теплопроводности в интервале температур 20*250 составляет

А =0,34*1,31 %, при оу а0;95 /V 1

приводятся результаты экспериментального исследования коэффициента теплопроводности растворов Н20-KCl; Н20 -jVaCî- Ma.Z S H20-/àCI-M,С12 ; Hß-f/cSZ-ЛСС

в интервале температур от 20 до 250°С, давлений от 0,1 до 40 МПа и концентраций от 0 до 20 масс %.

Проверка надежности установки и точности измерений осуществлялась контрольными измерения;.::! теплопроводности чэ~ тыреххлористого углерода, о-ксилола.воды и водных растворов хлористого калия. Нави данные по коэдаициентам теплопроводности о-оксклола и четыреххлористого- углерода хорошо согласуатся с данными К.Б. Еаргафтика и др. (1973).

Исследованные растворы солей готовились из реактивов марки "химически чистый". Плотность их определялась в интервале, температур от, 20 до 80 °С ^концентрация 2Q% при Р=0,Ш1а, пикнометрическим способом.

Исследовано 20 растворов,всего произведено 1700 опрз-делэний коэффициента теплопроводности. При этом каждое знача: ние теплопроводности определено при двух значениях перепада температуры в слое исследуемого раствора.

На-рис. 3 представлены результата экспериментального исследования раствора HgO- //aCI- Ма^ Ь

•^Анологичйыеэ зависимости получены и для других растворов.Из

этого рисунка.ввдно, что ( ЯЪ* .) ¿о, (12t) >0 (до 403 К)

-, «Г г 37" Р

и ( 2JB, ) 5- 0.

Р

Четвертая_глава_' диссертации посвящена аналитическому описанию и обобщение,результатов измерения теплопроводности растворов. Наряду с графоаналитической обработкой

т.

360.

620

5Ô0

525 373 m

¿;¡c..«jc?b Jbffrj ярз P =0,1 Яа

КО-У/я-Сг- //eLSOv

473 Г,К

WO 670

m-610

580

X-fO*BTl(uil<)

iSO'C <oo с fso'c zoo'c

20'С

5 . - . 15 20

Зависимость .для' HxO-№t(£~ ^SOtj

Рпс.З. '

результатов исследований произведен анализ некоторых из существующих уравнении для определения теплопроводности. Установлено, что ни одно из этих уравнений не может быть, использовано для" описания с необходимой точностью теплопроводность рассматриваемых в настоящей работа систем в интервале температур 298, 15 -г 1-523, 15К(давлений 0,1*40 МПа.к концентрации до 20% (по массе) Анализируя ряд формул описывающих' коэффициента. теплопроводности, приходим к такому выводу,что без принятия дополнительных поправок к ним все формулы дают значительные расхождения. Это объясняется в основном с тем,что трехкомпонентные растворы до сих пор остаются малоизученными по ним отсутствуют теплофи-зические данные.

Учитывая все вышеуказанное нами предложена видеизменен-ная формула Благо-Шобра.

Я - (ЯТС

в которой, Яд- теплопроводность компонентов;

Ср С2> С3 - весовые'^конценграции компонентов; Б - коэффициент,применяемый для трехкомпонентных водных растворов равным 8,12.

Формула описывает коэффициент теплопроводности водных растворов погрешностью не более +3».

Широкий диапазон экспериментальных исследований трехкомпонентных водных растворов рассматриваемых систем дает нам возможность описать их теплопроводность в интервале температур от 20 до 200 °С в виде:

Лр= & (0,570909 +■ 0,0017051 - 0,0.00062 1 2)

где:

Х-р- теплопроводность раствора, Вт/м К, í - температура, °С

$ - коэффициент.Значение коэффициента зависит от концентрации :: природы электролита. ) •

Максимальное расхождение расчетных значении с экспериментальными из презирает ^ 1,02/0, что находится в пределах лог.еалостя эксперимента.

Преимуществом этой формулы.во первых является то,что Саэда не входят другие ¿азяческие параметру,которые ь дашшП момент для трэхкомпонентных водных раствоооз отсутствуют, и е< ьторих, знал коэффициент теплопрозодносга водных растворов при t =20 °С, мо;м!о прогнозировать его вплоть до 200 °С.

Усталозхвнив зависимостей, саязаиавдих коэффициент теплопроводное?:! раствора с физическими характеристика:.!:! тела, представляет боль .ол интерес. На:-::; выявлен корреляция между тещопровсдность.0 и ^ 31 . Использование метода анализа корреляции, т.е. матода статистического в'своей основе,может бить элективным лииь при наличии экспериментального матерлала.отно-С/Щигооя к достаточно Зольсод согоку/шоста аецзстз. По этим зсокращениям нами изучзнл теплопроводность 32 трехкемпоцептних ьидных растворов электролитов. Плотность этих водных растворов определена ггп'.ломвтричэсхим методом при 30 °С.Итах, указанная закономерность зачисляется з гиде:

71Р- 3*СР:Г

где,

Л-р - теплопроводность раствора, Зт/м-К

Со - теплоемкость рзствора, Дх/кг-1С;

Р - плотность раствора, кг/м3

3 - коэ£;ицизнт,ззеися1;нД от концентрации электролита.

Максимальное расхождение вычисленных по данно.1 формуло, ¡ Гпн;п "Д". с зхспериментальними* не" превыпазт -1,7%.

Как Известно,нами носледорэна теплЬ(1р"0ьодность"водных раст верой электролитов а диапазоне изменения обчего срлосодоржяния С-;-;С< при состиолекм УаСГ/ //а, $0,,( = 2/1, #аС1/КС1=2/1,

■•'Zl/'A.Clr-i/l, Fa базе попученнцх данных был А построена '

иемограмма, (рис.4) позволяющая прогноз продать тепдолро^оцпостр неисследованных составов указанных раогзороз. С это;, целю попользовалась трехкоордкаатная схотеио, гд& на nept::.:c щ-ух осях

отмечалась концентрация сэлей Л/aCI !;Ц,С10, а на тоетьей -

(1 "

теплопроводность трехкомпонентиоу, спсте.'.*.::.

На ркс.4 краше 1,2 и 3 пострэзз: ка осковв окоперилвя-тальных данных о теплопроьоц.:вст;: cnove-j.: Л aCI-ii^QI^ пр:: 20°С (белуе кружочки) ц оЗ.-:::х ко;:.-е:;?р;::;;:.':х сохе;. 1С,15 г. ¿02 ¡: различная соот»о.гзл!У!Х ЖаС1 л Лпиля :: с г/

характеризуют г.онцептраци:; соле?. /t/aGI n ^GI^.

Прецдоло'::;^, что требуется к&гд значен;;? ;:оэ/"'::;;:;е;:та теплопроводности для систем:: S,'J /VaCI+3;íy-Cl.,+ fco.'-H^ú пег: температуре 20,°и-Хля этого сначала определяются :л)стона:со::пе:гке точи:, соответствующей концентряц:;:: J/&ZL, на отрез::е к место пересечения точек 'соответствуэдкх концзитрацпях f/jkl+I^Gl2, A^aci+8Í U^CIjj, S/S /VaCI+Ш I.l^GIo, С лилиями 1,2 и 3. Далее через отк точки (чернив кру-ючки) пересечения приводится линия АВ,- которая состьетстиует геометрическому мосту 9^-ой концентрации VaCI. Дяалогячжа путей провоавтек линия СД„ соответствующая 6%-oi: концентрации М^С19. Из точ:.:п пересечения этих линий опускается периекдпкулятор к оси "Д..", Полуденная на этой оси точка % =0,535 Вт/u.К соответствует значению'теплопроводности системы Í.Í^GI^-»- J/¿ О

при температуре 20°С.' Экспериментальное значение теплопроводности этой системы равно 0,557 Вт/.л -К. Таким образом, обеспечи-■ вается хорошая сходимость результатов, т.к. в пределах погрешности эксперимента.

По данной номограмме при температура 20сС мокяо определить значения 'теплопроводности Й^О- КaCI - ¡.¡^Clg для любой концентрации солей. -'...'

S40 J¿ú ~ш> "

Рио. Номограмма

~J3Ö ~sö5

-¿о -

^ЛЕ'НЗ^Й?!- приведена программа расчета на ЭВМ теплопроводности растворов по разработанному автором обобщенному уравнении для трехкомпонентной системн.а также справка о внедрении • результатов.

§ А К Л й Ч | Н И Б 1

1. Выполнен обзор экспериментальных и теоретических работ,

посвященных исследовании коэффициента теплопроводности

воды,бинарных и смешанных растворов электролитов."

Показана необходимость дополнительного изучения ЯР

смешанных растворов в широкой области параметров состояния.

2. На основании анализа методов измерения теплопроводности

. веществ выбран метод коаксиальных цилиндров. Создана экспериментальная установка по абсолютному методу коаксиальных цилиндров для измерения водных растворов электролитов

при высоких значениях параметров состояния.

3. Разработана методика расчета^осевых потерь тепла.Дана упро-. ценная формула,по которой практически при любой температуре

вплоть до 250 °С можно расчитать осевые потери тепла.

4. Впервые изморена теплопроводность водных растворов Н^З -Уа ■ УагЬ0ц, Н20 - //а (X -КС-С, Н20 Ы^С(г при

Ъ>29Э * 523К. Р=0,1 +ЮЩа и концентрациях 3*20$. Установлено, что:

- для исследованных растворов теплопроводность уменьшается с увеличением концентрации соли;

- о ростом температцры (при одной и той же концентрации соли) возрастает эффект,направленный на увеличение Яр раотвора по сравнению с /1в воды.

Влияние давления на теплопроводность раствора не существенно, т.к. в диапазоне РОД+Ю МЛа она увеличивается всего на от первоначального значения.

5. Рассмотрены возможности применения известных методик для

расчета значения 'коэффициента теплопроводное ти-водных растворов электролитов.Получен ряд видоизмененных формул Риделя, Благо - Еобра.

Предложено екпэрическоэ уравнение для описания теплопроводности трэхкомпонэнтных водных растворов электролитов в зависимости от температуры и концентрации. .

6. Установлена и аналитически описана связь между теплопроводностью, теплоемкость в и плотностью водных солевых систем.

7. Разработана номограмма для прогнозирования неисследованных водных растворов электролитов при Т-293,. 15К; давление Р=0,1 МПа,концентрации 0*20£ о погрешностью,не прзвипаощгй!

8. Разработана программа расчета на ЭВМ теплопроводноеги исследованных водных растворов электролитов,

9. Экспериментальные результаты по теплопроводности исследованных растворов представлены в виде таблиц и рекомендуется для

практического использования при расчете выпарнш: уотановок и теплотехнических процессов.

10. Полученные экспериментальные результаты приняты во ВНИЦ ГСССД для составления стандартных таблиц по теплофизичэским свойствам водных растворов электролитов.

_Оснонноз_с одар,каниё_работы_ртр2аен^^

I .В.С.Эльдаров,А.А,Гусейноь,ИЛ..'й,радов,С.И.Бабасвл "Экспериментальное исследование теплопроводности бензине ^х фракций нз^тей морских месторождений Азербайджана." Известия рысших учебных заведений' "Нз^ть и Газ".!»'7,1990 стр^Л^ку.

2.К.М.Абдуллаев,В.С.Зльдаров,Ф.'И.Мамздоз,С.Ш.БабаеБа, Н.Н.За-хабов "Теплопроводность система () О- Л/а С£ - ^'¡^.ЬсО^ " 'Текзл'уческий сборник научных тру до в. "Технологи;: обработки ¡.воды на ТЭС, тзплофизические свойства и теплообмен электролитов к жидкостей. "1991 .Баку.

3.С.Е.Бабаева "Теплопроводность трзхкомпонентных вэдш.х растворов электролитов" Сборник тезисов докладов научно-технической конференции молодых ученых (аспирантов и студентов;.

1991,Баку.

4.К.М.Абдуллазв,Р.К.Накедов,С.Ш.Бабаева,"Теплопроводность системы "дзп. в АзНИИНТИ,в Сиблиогра^пнзо-ком указателе ВИНИТИ "Депонированные научныз .рзботы" ;.;7 (249;.

5.С.Ш.Бабаева' "Плотность емзханнах растворов сслз/ Аа Се и Я-^Ци " Дзп» в АзНИИНТИ, в библиографическом указателе ВИНИТИ "Депонированные научные работи".!£7 (250).

6.В.З.Эльдаров.З. Ш.Бабаева, И.'И.Захабов.Х.Ч.Мирзозза, Р.Э.Ахмедова "Теплопроводность смешанных водных растзороз электролитов."(Геотермия.Геологические и тзплофнзическиз задачи.

• Махачкала,1992)

7.К.М.Абдуллаэв,В.С.Эльдаров,И.И.Вахабов,С.И.Бабаева "Теплопроводность, водных растворов системы^/^¿^¿Г- ¿^.5(7-^Оё^

Известия ВЦСШ1Х учебных заседаний. "Нефть и Газ".№8,1992-,стр.'->5

ИЕИН УМУМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Тэбиэтдэки ширин су еЬти^атларынын аэЬдудизЗэти сэнаЗеда додиз суЗу вэ ja тэркибчэ она эахын олан чох компонентик дуз игЬлуяларыкын исти^адосияэ кэтириб чихарь'р.

Чох коипоио^тли дуз цэЬяулларынын истилик дагы^ычи вэ изчи 4hc!l! к::ми uyao;;p истилик ецерхетикасыцда, нувэ техника-синда. кииja технолокидзеанда, элвэн иеталлурки;)ада, иавинга-¿ыриада, зэркэряик техрккасында, халг тосэрруфатыныв бир чох саЪэлэринЦэ вэ с', исти$ацэси оцларан истилик физики хассэлэри Ьагганда дэгиг иэ луцатлар тэлэб едир. Бунлардан хусусэд нараг кестзрилэн чох компононтли дуэ мэЬлулларынНн истилик кечкрцэ-сидир.

Чох 'коипоивнтли дуз мэЬлуллэры илэ иалэдэн авадацлыгын лаЗиЬэси вэ иолэцаси, е]ци зама»-*а onaje:; :ц дзиэр• саЬодяр:зд-> бу иэ'плулларь:ц бир ¡ш-in часта к.п: кении тэтбиг олунмасы •

електролитлэриция 293-523 К. температур интервалынДа 0-20# консентраси^аларда вэ Р-0,1—'(О !Пз тэздиглэрдэ истилик кечир-цэс::н'.:н експер;;цецтал усулла тадкнПиИн актуаллыгана дэлалэт едир.

Каин эсас мзгсэди: учкомпонецтли су иэЬлулларынЫн истилик кечириэсинин тэчруби

TSjüHiú

-истиликкечирмэ эцеалынын Ьесабат вэ прогкозлазиа иетодунун

ишлэниб Иазырлаццасы -истиликкечирмэ эмсалыцын дккэр характеристикаларла элагэсицин Taj иН1! '

-електролит иэЬлулларыдда истилиЗин данынка цеханизиинин тэ-jHifH

-¿ч-

-Зуксэк тэз.тиг вэ теипературларда електролит ыэЬлулларыцда кедэн эсас ганунаудгунлугларын тэдгиг олуниасы Елии Денилик: • . .

' электролит иэ'плулларынчн 293-523 К теиператур интервалында, О—2С 0-20/ консентрасизаларда вэ Р=0,1-Ч0 УПа тэззиглэрдэ истилик-кечирмэ эцсалынИн тэДици -коаксиал сплиндирлэр методу клэ иалэ;)эн гургунун Зыгылцасыцда цуэллк]; тэрэфинДЭн бэ зи такцилласцэлар вэ Зениликлзр ецил-ииидир

-Кестэрилшшдир к и учкоипорентли су иэЬяулларынын-иотилик да-шыиа просзсиндэ эсас ролу су одна^ыр. -Истилкккечирцэ эисалынын тэздигдэн.консентрасиЗадан, темперэ-турдац асыллыгы дустурла ;:$адэ олунмушдур. -Истиликкечирыэ эмсалы ила сыхлыг вэ кстилик тутуиу арасында коррел^асиЗа пуэ^эн оЛуннупзур.

-Тэдгиг олунманнз систенлэрин истиликкечириэ эисалыны тэ^кц етиэк учук ноиограмиа тэртнб едилииадир,

- нл0-№се-льлщ, цр-мсг-м<?се^ А^е-мся-еж

систеилэри учуц 20-250 С теиператур Интервалында, 0-20,? хоц-сентрзсиЗада, 0,1-Я0 Ша тэздиглэрдэ соргу чэдвэллэри тэртпй едилминдир.

Практики аЬэииЗЗэти:

Тэчрубэлэрин натичэлэри бухар кеиераторларицин ла;)иьэлэнди»-рилмэсиндэ тэтбиг олуна бклар, Бундан багга ксти.1;:::: еь-еркети-касында, атом енеркетикасында, Ьачроиеталлурхк;)ада, кип Да тех-нОлокиЗасында ва с. саЬэлэрдэ <5» ^ у к мараг догурур.

Тэчрубэдэн алнрзн цэтичэлор УЕТЦ ДХОн-дэ соргу чэдвэллэри УЧУь гэбул олуниупдур.

Тэкли* олупкуи прогрозяаяча методу тэчрубэлэрин Ьэчаанк,

Оуна сэр; олуцан хэрчлэри, иатеризллары вэ вахты азалдыр.

Ияркэзи вэ республика мэтбуатында диссертасиданыи там цэвзусуну эЬатэ едэн 7 мэгалэ чап олуниувдур.

Ишия структуру вэ Ьэчмя

Дкссертасида хиришцэн, 4 белиэдэн, нэтичэдэп, эдэби^атнн сизаЬисындац вэ элазз Ьиссэдэц ибарзтцир.

I бчлчэцэ инди^э гэдэр електролитлэркя кстиликкечирмэ эисалвнЫн тэчрубя доллт тэj¡íh олунчасынз Ьзср олуннуа иплэрдэн ruca мэлунат зериливдир. Эввэллэр тэдгиг олуниацкп кэсэлэлэр тэдин едпл-лш, эоас мэгсэди зэ програиы тортиб олуниувдур.

II бялцадп jYKC3K тэздпг зо теиперзтурларда су аоЬлуллары-h'jh нстиликкечпрцэ эасалицм тэ^яц зтаэя учун цетод сечилиипдяр. Бу бэлмэдэ тэчруби гургу вз тэчрубЗ[?ин апарылиа методу тэсвир олунауидур. hecaöa долла кзцарларда итэн ист::лик иткиси Ьесаб-ланиыздыр.

III болмэдэ

систеилэри учун 20-250 С теиператур иятервалмида, 0-20# консен-траси^ада 0,1-10 МП а тэз,}иглэрдэ тэчрубздэн адына« нэтичэлэр верилиишд:;р. Чэии 20 мэЬлул тэдгиг злуниусдур.

1У_бчлиэцэтичэл-эркн уиуиялэвцирялиэсинэ вэ аналитик тзс-внркнэ liscp олуциупдур. Гра^оаналитик тэсвирлэ ;}ацапы инди^э гзаэр иэ л ум Сэз.1 дустурчар д-s анализ едилииадир.

HEÀT CONDUCTIVITY OF THREECWONENT AQUEOUS, SOLUTIONS OF ELECTROLYTES

BABAYEVA S.SH,

AUNOTAT ION

In this work for the - first time w© lvw* obtained experimental dates concerning heat conductivity oi aquaous saltsystems NaCL-Ha2S04-H20, NaCl-KC]-H20, NaCl-MgCU:-H20 in high significance of concentrations (3:20Z), of temperature (20-250 C) and of pressure (0.1-40 MPa).

The measuring of heat conductivity were held by stationary method of coaxial sylindérs. The determining error of heat condactivity is 0.81-1.87%.

The problerrs of temperature concentration and. présure and their mutual correlation were examined thoroughly. Also were examined balances, describing heat conductivity of the given solutions with given temperature and concentration.

■ Were in given a relation between heat conductivity and other physical par autres of the solutions and also a nomogram for forecasting of heat conductivity of undiscovered solutions.

We have given some tables of the recommended data about heat condacttvity. of given solutions.

3an. ries. AfHA

; Baxy-rcn, np. Xtaajiur, 20