Організаційний комітет конференції




НазваниеОрганізаційний комітет конференції
страница5/17
Дата26.10.2012
Размер1.83 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИВОЙ РАССЛОЕНИЯ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ НАНОФЛЮИДОВ

Никитин Д.Н., Борзенков П.В., Никулин А.Г., Железный В.П.

ОГАХ, г. Одесса


Взаимная растворимость масла с хладагентами оказывает существенное влияние на работу холодильной машины. Основное противоречие при выборе масла для компрессионной холодильной машины заключается в том, что лучшие условия смазки и уплотнение сопрягаемых деталей компрессоров достигаются при использовании масел с низкой растворимостью. В то время как нормальная циркуляция масла в системе обеспечивается в результате хорошей взаимной растворимости компонентов растворов хладагент/масло (РХМ). Растворенный в масле холодильный агент уменьшает вязкость растворов хладагент/масло, что способствует удалению примесей масла из испарителя. При достижении критической температуры расслоения раствор может разделяться на два слоя имеющих различные концентрации. Этот эффект приведет к непредсказуемому изменению интенсивности теплообмена в испарителе.

Одним из возможных механизмов измерения параметров кривой расслоения РХМ является включение в состав рабочего тела наночастиц. Кроме влияния на растворимость хладагент/масло, примеси наночастиц в рабочем теле приводят к увеличению параметров энергетической эффективности и интенсифицируют теплообмен в испарителе.

Проведенные исследования показывают, что примеси наночастиц в маслах приводят к изменению молекулярной массы и физико-химических свойств, включая взаимную растворимость растворов хладагент/ масло. Примеси наночастиц в реальных рабочих телах приводят к уменьшению поверхностного натяжения, увеличению давления насыщенных паров, увеличению теплопроводности. Указанные эффекты способствуют повышению эффективности холодильного оборудования. Однако устойчивость нанофлюидов остается одной из основных проблем внедрения нанохладагентов в промышленность.

Целью настоящей работы является изучение растворимости модельных систем и оценка влияния наночастиц на параметры равновесия жидкость-жидкость. Для решения указанных задач была спроектирована и создана экспериментальная установка, которая позволяет производить изучение кривой расслоения в диапазоне температур от -40 С0 до +100 С0. В качестве объекта исследования была выбрана хорошо экспериментально изученная модельная система метанол-циклогексан. В докладе анализируются методы приготовления стабильных нанофлюидов. Выполненные исследования показывают, что примеси наночастиц TiO2 в компонентах раствора приводят к изменению параметров кривой расслоения.

Для обработки полученных экспериментальных данных на линиях фазовых равновесий жидкость-жидкость нанофлюидных бинарных систем впервые были использованы уравнения расширенного скейлинга.

Одним из возможных методов изучения устойчивости наномасел является изучение динамики изменения их молекулярной массы. Исследуемые образцы наномасел были получены в результате ультразвукового диспергирования наночастиц TiO2 в компрессорных маслах. Технические характеристики наночастиц приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Технические характеристики наночастиц TiO2

Цвет

Состав наночастиц

Удельная поверхность, м2

Средний размер, нм

Рутил, %

Анатаз,%

Серо-белый

28

72

49

30

Визуальные наблюдения за полученными образцами показывают, что со временем происходит процесс кластеризации. Однако для разработки технологии получения устойчивых наномасел требуется не качественная, а количественная оценка процессов кластеризации наночастиц в маслах различного химического состава и вязкости.

Для изучения динамики изменения молекулярной массы приготовленных по различным технологиям наномасел был спроектирован и создан стенд, в котором реализуется криоскопический метод. Охлаждение образца наномасла осуществлялось в медной измерительной ячейке, которая располагалась в вакуумной камере, погруженной в сосуд Дьюара, где она охлаждалась парами азота. Для регулирования скорости охлаждения образца на поверхности вакуумной камеры установлен нагреватель, мощность которого регулируется стабилизированным источником питания Б5-47. Температура исследуемых образцов измерялась платиновым термометром сопротивления с использованиме мультиметра Time Electronics 5065.

Анализ полученных термограмм показывает, что со временем температура фазовых переходов жидкость–твердая фаза исследуемых растворов гептан/наномасло уменьшается, что свидетельствует о кластеризации наночастиц в образце наномасла. Однако скорость изменения концентрации со временем уменьшалась и при достижении концентрации наночастиц около 0.0005% образец наномасла оставался практическим стабильным.

Одной из возможных причин такого поведения наномасел может являться неоднородный размер наночастиц. Более детальное исследование этого вопроса будет проведено с использованием методов лазерной корреляционной спектроскопии.


ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУР ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ ЭФИРОВ – НОВЫХ ОЗОНОБЕЗОПАСНЫХ ХЛАДАГЕНТОВ

Поляк А.С.

Одесская государственная академия холода


История появления систем охлаждения насчитывает несколько веков. В 1834 году появилась первая холодильная компрессионная машина. В первой холодильной машине использовался хладагент этанол (диэтиловый эфир С4Н10О). Со временем в качестве хладагента начали использовать воду, и метиловый эфир, аммиак, углекислый газ и двуокись серы, различные эфиры и другие вещества, которые весьма токсичны и опасны для человека. На сегодняшний день в мире синтезировано более четырех десятков различных фреонов, отличающихся по свойствам и химическому составу. Основные требования, которые предъявляются к фреонам, - это минусовая температура кипения при атмосферном давлении, конденсация при низком давлении, а также высокая холодопроизводительность. Среди предлагаемых рынком альтернативных хладагентов имеются композиции, содержащие пожароопасные вещества – R152a, R32, R142b, R290, R600, R600a, R717. В ряде случаев смеси, содержащие эти компоненты, пожароопасные, хотя и обеспечивают высокую энергетическую эффективность оборудования. Эфиры, как органические вещества, имеют более низкую нормальную температуру кипения по сравнению с водяным паром и используются в качестве рабочих тел в циклах Ренкина для производства электроэнергии. В сложившейся ситуации принципиальным становится вопрос – пожароопасность, с одной стороны, и высокая энергетическая эффективность холодильной машины, с другой стороны, скажутся на эксплуатации холодильного оборудования.

Наименее исследованным показателем безопасности рабочего вещества является воспламеняемость[1;2;3]. В работе рассмотрен подход к прогнозированию воспламеняемости органических рабочих тел на основе искусственных нейронных сетей, использующих в качестве входной информации дескрипторы молекулярной структуры. За основу взяты 50 углеводородных эфиров с известным для них значением воспламеняемости, а прогнозировали воспламеняемость различных фторированных эфиров и их конфигураций. Точка воспламенения (FP) была коррелированна с молекулярной структурой компонентов при помощи набора дескрипторов: 1) molecular flexibility (показатель эластичности) – основан на структурных свойствах 2) molecular refractivity (показатель преломления)-m^3/mol вычисляется методом, который описали Ghose and Crippen (1986) – это комбинация измерений объема, размера и поляризуемости 3) AlogP98 (коэффициент разделения)сумма числа атомов каждого типа, умноженной на набор коэффициентов 4) нормальная температура кипения (Tb,K). Расчет этих дескрипторов производился с помощью программы MS Modeling. Для нахождения соотношения молекулярная структура – точка воспламенения были построены искусственные нейронные сети. В данном случае, на основе известной информации о входных данных –молекулярных дескрипторах для небольшой выборки известных веществ (углеводородных эфиров), которые сложным образом связаны с выходной величиной – воспламеняемостью (FP, K), предсказать температуру воспламенения для фторированных эфиров, только на основе известных данных о молекулярных дескрипторах. Все расчеты проводили в среде Matlab Neural Network Toolbox[4]. За основу брали 50 углеводородных эфиров и в первом случае предсказывали воспламеняемость для фторированных эфиров с известными значениями нормальной температуры кипения. Среднее значение отклонений от экспериментальных значений составило: 1.5% по обучающей выборке и 0.4% по тестирующей выборке. Во втором случае за основу брали те же 50 углеводородных эфиров и предсказывали воспламеняемость для 50 фторированных эфиров и их конфигураций. Здесь мы могли опираться только на их молекулярные дескрипторы. Среднее значение отклонений от экспериментальных значений составило: 4.9% по обучающей выборке и 7.3% по тестирующей выборке.

В работе сформулированы критерии устойчивого развития для технологий преобразования низкотемпературных источников теплоты в работу на основе цикла Ренкина, использующего органические рабочие тела. Для поиска новых рабочих тел, для которых отсутствует информация о воспламеняемости, предложен нейросетевой подход к прогнозированию этого свойства. На основе известной информации о входных данных (молекулярных дескрипторах) для небольшой выборки известных веществ, которые сложным образом связаны с выходной величиной – температурой воспламенения, предсказаны наименее исследованные показатели безопасности – воспламеняемость различных фторированых эфиров и их конфигураций.


Литература

1. Tareq A. Albahri, Flammability characteristics of pure hydrocarbons// Chemical Engineering Science 58 (2003) 3629 – 3641.

2. Sako T., Yasumoto M., Sato M., Kitau, O., Ishiguro K., Kato M., Properties of Fluorinated Ethers and Amines // Fluid Phase Equilibria . – 1998. – 144. –

pp. 113-117.

3. Donald B. Bivens and Barbara.H Minor, Fluoroethers and other next generation fluids//J.Refrig.Vol.21, No.7, pp.567-576, 1998.

4. MATLAB 7.9.


ПРИМЕНЕНИЕ ГРАДИЕНТНОЙ ТЕОРИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ХЛАДАГЕНТОВ.

Чапский Е.А., Чапская С.П., Железный В.П.

ОГАХ, г. Одесса


Поверхностное натяжение жидкостей играет важную роль во многих технологических процессах. Поверхностные явления на границе раздела жидкость-пар оказывают влияние на теплообмен при фазовых переходах адгезию на поверхностях, устойчивость пены, генерацию пузырьков, смачивание и процессы, протекающие в пористых системах. В настоящее время разработано несколько методов расчета поверхностного натяжения жидкостей и растворов. Среди них наибольшее применение нашли такие методы как: структурно–аддитивные методы (метод парахора), теория возмущений, теория функционала плотности и градиентная теория.

Научный интерес к градиентной теории продиктован несколькими обстоятельствами. Во-первых, небольшим объемом исходной информации для прогнозирования поверхностного натяжения. Во-вторых, благодаря высокой точности прогнозирования поверхностного натяжения для чистых веществ и смесей. Кроме того применение градиентной теории открывает новые возможности детального изучения параметров поверхностного слоя жидкостей, что имеет принципиальное значение в разработке современных методов изучения фазовых равновесий и поверхностного натяжения зеотропных смесей, а также растворов хладагент/масло.

В соответствии с градиентной теорией для чистого вещества выражение для поверхностного натяжения имеет вид:

(1)

где  – равновесные плотности паровой и жидкой фаз соответственно;

, – химический потенциал компонента i в объемной фазе; , - давление насыщенных паров объёмной фазы

В настоящей работе предложена корреляционная формула для определения температурной зависимости параметра влияния неоднородности среды, которая обеспечивает хорошее согласование рассчитанных с помощью градиентной теории значений поверхностного натяжения с достоверной эмпирической информацией для хладагентов.

, (2)

где Tboil – температура нормального кипения, Tс – критическая температура, Tr=T/Tc. Коэффициенты В, А и С рассчитаны для группы хладагентов из эмпирических данных.

Показано, что градиентная теория, с соотношением (2) для параметра влияния, позволяет описывать температурную зависимость поверхностного натяжения для различных веществ в интервале приведенных температур .

К несомненным достоинствам градиентной теории следует отнести возможность расчета толщины поверхностного слоя жидкой фазы, расчет которой производится по формуле:

, (3)

где z – толщина поверхностного слоя, z0 – точка отсчета (в данной работе принимается равной нулю), μ(ρ,T) – химический потенциал в поверхностном слое, p(ρ,T) – внутреннее давление в поверхностном слое.





а)



б)
Рисунок 1 – а) Температурная зависимость поверхностного натяжения вещества R12 сплошная линия – расчет по градиентной теории, звездочки – данные REFPROP, б) Зависимость толщины поверхностного слоя R12 от приведенной температуры, рассчитанная по формуле (3)

Кроме того, зная распределение плотности в поверхностном слое (профиль плотности) можно найти среднюю плотность вещества в поверхностном слое как среднеинтегральную величину, что важно для корректного описания фазовых равновесий зеотропных смесей. Все вышесказанное позволяет говорить о перспективности применения градиентной теории для изучения поверхностных характеристик хладагентов.


ИСПЫТАНИЯ ПОЛУГЕРМЕТИЧНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Буданов В.А., Чеканина А.Н.

Одесская государственная академия холода


Практически все новые модели компрессоров мировых производителей разрабатываются на озонобезопасных фреонах. Причиной такого перехода являются результаты исследования озоновых дыр, одним из главных виновников появления, которых считается утечка галогенированных фторуглеводородов из холодильных систем. Некоторые ученые не соглашаются с этим, но так как Украина подписала Монреальский протокол, в котором предписывается запретить применение галогенированных фторуглеводородов в новых холодильных установках с 1997 года, поиск и исследование альтернативных озонобезопасных хладагентов является важным мероприятием на данный момент.

Ввиду благоприятных свойств R410A во всем мире действуют исследовательские программы по разработке и испытанию подходящих системных узлов.

Рассчитывая охватить обычные области применения R22, следует принимать во внимание существенные различия в термодинамических свойствах (например, в массовом и объем­ном расходе, в плотности паров). Кроме того, высокие уровни давления для R410A могут потребовать внесения изменений в конструкцию компрессора, теплообменников, ор­ганов управления, трубок и шлангов, наряду с обращением особого внима­ния на общие правила безопасности, регламентирующие качество и разме­ры шлангов и гибких элементов. Поэтому имеет смысл разработки калориметрического стенда для всесторонних исследований новых компрессоров, работающих на данном хладагенте.

Испытания малых холодильных компрессоров и агрегатов должны быть достаточно точными и полными, чтобы достоверно определить все нормативные показатели качества – холодопроизводительность, потребляемую мощность, показатели, характеризующие надежность (в том числе температуру обмотки встроенного в компрессор двигателя и условия его пуска), шум, вибрации и др. Для точного измерения малых расходов холодильного агента и определения характеристик фреоновых компрессоров со встроенным электродвигателем потребовалось разработать специальные методы испытаний и измерительную аппаратуру.

Холодильные компрессоры и агрегаты должны подвергаться в соответствии с ГОСТ 10613-63, 13019-67, 13370-67, 17240-71, приемочным (ранее типовым), периодическим и приемо-сдаточным (текущим) испытаниям.

Многообразие методов испытаний компрессоров обусловлено рядом причин. Номенклатура холодильных компрессоров чрезвычайно разнообразна по холодопроизводительности и мощности. Организация и проведение испытаний на паровом кольце всегда проще и дешевле, чем на стенде с полным циклом холодильной машины. Особенно это ощутимо при испытании компрессоров большой холодопроизводительности. Однако абсолютная погрешность измерений испытаний на паровом кольце, как правило, довольна велика.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Організаційний комітет конференції iconПрограма ІІ міжнародної науково-практичної інтернет-конференції Аграрна наука ХХІ століття
Відкриття конференції – директор навчально-наукового інституту економіки професор Запара Людмила Анатоліївна
Організаційний комітет конференції iconВісник містить матеріали березневої 2008 року наукової конференції Донецького відділення нтш. Доповіді І повідомлення присвячені проблемам літературознавства. Секція конференції працювала у Донецьку
Світі „пражан
Організаційний комітет конференції iconМатеріали ХVI i міжнародної науково-практичної конференції у двох частинах Ч. I харків 2009 ббк 73 І 57
...
Організаційний комітет конференції iconПлан роботи конференції 1 грудня 2004 р., середа 00-22. 00 Заїзд, розміщення учасників І гостей конференції у готелі
Основні підсумки документознавчих досліджень Всеросійського науково-дослідного інституту документознавства та архівної справи
Організаційний комітет конференції iconНаукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
...
Організаційний комітет конференції iconНаукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57
Співголови конференції: Патко Д. (Угорщина), Поп Е. (Румунія), Клаус Е. (Німеччина), Хамрол А. (Польща), Ілчев І. (Болгарія)
Організаційний комітет конференції iconТараса Шевченка Юридичний факультет Програм а Міжнародної науково-практичної конференції
Київського національного університету імені Тараса Шевченка; зустріч учасників конференції з організаційним комітетом
Організаційний комітет конференції iconДиректор Департаменту охорони здоров’я та соціальних питань Світлана Горбунова-Рубан
Організаційний розвиток ігс харкова: куди рухаємося та чого бракує (фото, відео)
Організаційний комітет конференції iconМодератор
У другій половині дня робота конференції продовжувалась у формі „Відкритий простір”. Під час роботи трьох сесій була організована...
Організаційний комітет конференції icon06-10 червня 2012 р. Севастополь, Крим, Україна Запрошення
Організатори конференції мають за честь запросити Вас до участі у Міжнародній науково-практичній конференції “Ольвійський форум-2012:...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница