Введение
Глава 1. Современное состояние исследования гидродинамики двухфазных потоков в условиях фазового превращения (испарения и конденсации). Обзор литературы . 10
1.1 Введение 10
1.2 Космический эксперимент «Испарительная конвекция и межфазный тепломассоперенос (ИКМОС)». 11
1.3 Термокапиллярное движение и конвективная неустойчивость в горизонтальных слоях жидкости . 13
1.4 Конденсация чистого пара внутри труб. 30
1.5 Заключение Главы 1. 42
Глава 2. Методика проведения экспериментальных исследований . 44
2.1 Описание экспериментального стенда «Испарительная конвекция в слое жидкости». 44
2.1.1 Рабочий участок №1. 46
2.1.2 Рабочий участок №2. 51
2.1.3 Оптическая система шлирен-метод. 52
2.1.4 Система цифровой трассерной визуализации (PIV- метод). 55
2.2 Методика проведения эксперимента по исследованию испарительной конвекции в слое жидкости под действием потока инертного газа. 56
2.2.1 Контроль положения уровня границы раздела жидкости и газа . 56
2.2.2 Построение поля скоростей в горизонтальном слое жидкости, испаряющемся под действием потока газа. 57
2.2.3 Определение удельного массового потока пара с поверхности жидкости. 58
2.2.4 Оценка погрешности измерений. 60
2.2.5 Свойства рабочей жидкости и газа. 62
2.3 Описание экспериментального стенда «Внутритрубная конденсация». 65
2.3.1 Рабочий участок. 66
2.3.2 Контрольно-измерительная система. 73
2.3.3 Оптическая система бороскоп. 75
2.4 Методика измерения коэффициента теплоотдачи.
2.4.1 Измерение коэффициента теплоотдачи. 77
2.4.2 Индивидуальные калибровочные тесты датчиков теплового потока. 79
2.4.3 Совместная проверка датчиков теплового потока. 83
2.4.4 Оценка погрешности измерения. 87
2.5 Заключение Главы 2. 88
Глава 3. Экспериментальные исследования динамики испарения с локальной поверхности горизонтального слоя жидкости под действием потока газа . 90
3.1 Постановка задачи экспериментальных исследований. 90
3.2 Экспериментальное измерение удельного массового расхода пара в поверхности испарения .
3.2.1 Влияние средней скорости газа на удельный массовый расход пара с поверхности испарения. 92
3.2.2 Влияние температуры жидкости и газа на удельный массовый расход пара с поверхности испарения. 94
3.2.3 Влияние толщины слоя на удельный массовый расход пара с поверхности испарения. 97
3.2.4 Обобщение экспериментальных данных. 3.3 Визуализация конвективных течений на поверхности слоя жидкости c использованием шрилен-метода. 101
3.4 Визуализация конвективных течений в слое жидкости с использованием PIV метода. 108
3.5 Сравнение теоретических и экспериментальных данных. 113
3.6 Заключение Главы 3. 114
Глава 4. Экспериментальные исследования конденсации чистого пара внутри труб . 116
4.1 Постановка задачи экспериментальных исследований. 116
4.2 Результаты экспериментальных исследований.
4.2.1 Влияние температурного напора на коэффициент теплоотдачи. 118
4.2.2 Влияние угла наклона на коэффициент теплоотдачи.
4.3 Сравнение экспериментальных результатов с численными расчетами. 121
4.4 Заключение Главы 4. 126
Глава 5. Подготовка эксперимента «ИКМОС» на борту Международной Космической станции . 127
5.1 Наземные эксперименты по проверке работоспособности прототипа закрытого контура для космического эксперимента «ИКМОС». 128
5.1.1 Введение 128
5.1.2 Тестовые эксперименты в Международном центре по микрогравитации. 129
5.1.3 Тестовые эксперименты в компании ASTRIUM. 137
5.2 Проверка возможности применения микро-канавки в качестве противо- смачиваемого барьера для удержания жидкости в области испарения. 142
5.2.1 Введение 142
5.2.2 Эффект острой кромки. 143
5.2.3 Описание экспериментального стенда 144
5.2.4 Результаты экспериментов. 146
5.3 Заключение Главы 5. 150
Заключение 151
Список литературы
