Введение
Глава 1: Аналитический обзор по теме исследований экспериментальных и теоретических работ поставленных задач 17
1.1 Оборудование для экспериментального исследования теплообмена и деформации жидкости в двухфазных потоках. 17
1.2 Методы экспериментального исследования двухфазных потоков 26
1.3 Карты режимов течения двухфазных потоков. 31
1.4 Экспериментальное и теоретическое исследования плёночного течения жидкости в изотермических условиях .. 36
1.5 Экспериментальное и численное исследования ручейкового течения 40
1.6 Теплообмен при двухфазном течении. Системы охлаждения... 43
1.7 Исследовательские платформы для проведения экспериментов
в условиях изменяемого значения ускорения. 50
1.8 Экспериментальное и численное исследования деформации жидкости в двухфазных потоках в условиях с пониженным значением ускорения 64
1.9 Экспериментальное исследование теплообмена в двухфазных
потоках при пониженном значении ускорения. 66
Глава 2: Оборудование для лабораторного эксперимента ...69
2.1 Этапы подготовки оборудования. Структура стенда. Основные параметры.
2.2 Подготовка рабочего участка для определения краевого угла смачивания жидкостью FC-72 подложки миниканала прибором Kruss DSA-30 72
2.3 Оборудование для подачи газа 75
2.4 Система подачи жидкости 77
2.5 Система поддержания заданного давления в рабочем участке и рекуперационная система .79
2.6 Приборы электроснабжения 81
2.7 Водяная система термостабилизации 81
2.8 Модификация и адаптация оптических приборов - скоростной и фазовой шлирен-систем. 82
2.9 Система управления экспериментом и сбора данных. 88
2.10 Подготовка рабочих участков для проведения лабораторных экспериментов. 90
2.11 Создание стенда для лабораторных экспериментов. 105
Глава 3: Исследование теплообмена и деформации в плёнке и ручейке жидкости fc-72 при течении в миниканале под действием потока газа азота в условиях лабораторного эксперимента 109
3.1 Определение степени смачивания подложки миниканала водой и жидкостью FC-72 109
3.1.1 Определение краевого угла смачивания водой подложки миниканала 109
3.1.2 Определение краевого угла смачивания подложки миниканала жидкостью FC-72 методами лежащей капли и газового пузырька 114
3.2 Лабораторные эксперименты с плёночным течением жидкости 123
3.2.1 Деформации плёнки жидкости при изотермическом течении в
горизонтальном миниканале по подложке с постоянной температурой 123
3.2.2 Зависимость теплообмена от основных параметров плёночного течения (расходов жидоксти и газа, теплового потока) и формы
поверхности нагревательного элемента 130
3.3 Теплообмен и деформация при ручейковом течении жидкости 150
3.3.1 Лабораторный эксперимент по исследованию деформации при ручейковом течении жидкости 150
3.3.2 Построение карты разновидностей ручейкового течения .152
3.3.3 Сопоставление плёночного и ручейкового течения по видам деформации 159
3.3.4 Изменение ширины и профиля ручейка жидкости при изменении расходов жидкости, газа и температуры подложки, жидкости и газа на входе в миниканал 167
3.3.5 Сопоставление результатов лабораторных экспериментов, с известными результатами экспериментальных исследований ручейкового течения 167
3.3.6 Сопоставление экспериментально полученного профиля ручейка жидкости FC-72 при течении в миниканале под действием потока газа азота с известным расчётным 169
Глава 4: Теплообмен и деформация жидкости при плёночном и ручейковом течении в условиях параболических и круговых полётов на самолёте (подготовка к эксперименту на борту Международной космической станции). 173
4.1 Постановка задачи 173
4.2 Адаптация лабораторного стенда для экспериментов при параболических полётах в условиях с разным ускорением 175
4.3 Физические основы параболических полётов 179
4.4 Выбор жидкости по физическим свойствам (по теплоте парообразования, поверхностному натяжению) 184
4.5 Деформация плёнки жидкости при разных значениях ускорения в условиях параболических полётов 187
4.6 Теплообмен и деформация ручейка жидкости FC-72 в условиях параболических полётов на самолёте при разных значениях ускорения
4.7 Теплообмен и деформация ручейка жидкости FC-72 в условиях круговых полётов на самолёте при повышенном значении ускорения 199
4.8 Определение параметров инфракрасной камеры для экспериментов на орбите в используемом рабочем диапазоне длин волн 213
4.9 Практические рекомендации по проведению эксперимента на борту Международной космической станции. 215
Заключение. 217
Список основных обозначений. 218
Литература
