авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Экспериментальное исследование газо-жидкостного течения в микроканалах с различной ориентацией

На правах рукописи

Козулин Игорь Анатольевич

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗО-ЖИДКОСТНОГО

ТЕЧЕНИЯ В МИКРОКАНАЛАХ С РАЗЛИЧНОЙ ОРИЕНТАЦИЕЙ

01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук

Новосибирск – 2013

Работа выполнена в ФГБУН Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе Си бирского отделения РАН

Научный руководитель доктор физико-математических наук, зав. лаб.

Кузнецов Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: Пеньковский Валентин Иванович, доктор физико-математических наук, Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, ведущий научный сотрудник Чиннов Евгений Александрович, доктор физико-математических наук, ФГБУН Ин ститут теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, главный научный сотрудник

Ведущая организация: Национальный исследовательский Томский поли технический университет (г. Томск)

Защита состоится "10" апреля 2013 г. в 9 час. 30 мин. на заседании диссерта ционного совета Д 003.053.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук при Ин ституте теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН по адресу: 630090, г. Но восибирск, проспект Академика Лаврентьева, 1, ИТ СО РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института теплофизики СО РАН Автореферат разослан “_” марта 2013 г.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 630090, Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 1, Ученому секретарю совета.

Факс: (383) 330-84-

Ученый секретарь В.В. Кузнецов диссертационного совета д.ф.-м.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время наблюдается рост интереса к ис следованиям в области капиллярной гидродинамики и теплообмена в микро системах, вызванный бурным развитием электроники и медицины, а также миниатюризацией устройств в различных областях техники, например в аэро космической индустрии, энергетике и химической технологии. Например, для охлаждения микроэлектронного оборудования разрабатываются миниатюрные тепловые трубы и микроканальные системы охлаждения с двухфазным тепло носителем. Двухфазные течения в каналах малого сечения используются в мембранных топливных элементах и испарительно-конденсационных систе мах термостабилизации космических аппаратов. Прикладные аспекты рас сматриваемой проблемы связаны с перспективой применения каналов малого и сверхмалого размера для интенсификации тепломассопереноса в компакт ных энергетических устройствах. При уменьшении поперечного размера ка нала, отношение поверхности к объему канала увеличивается обратно про порционально диаметру канала, что обуславливает высокую интенсивность теплообмена в микросистемах. Эффекты масштаба и ламинарная природа те чения в микроканале приводит к изменению соотношения вязких, гравитаци онных, инерционных и капиллярных сил. Известно, что структура газожидко стного течения в земных условиях в значительной степени определяется эф фектами гравитации, которые определяют форму межфазной поверхности на капиллярно-гравитационном масштабе. В микроканалах определяющим мас штабом является поперечный размер канала, который может быть существен но меньше капиллярно-гравитационного масштаба. Это определяют сущест венно новые закономерности газожидкостных течений и существующие тео ретические подходы к анализу гидродинамики и процессов переноса не могут быть применены для проектирования микроканальных устройств.

В этой связи актуальным является проведение систематических экспери ментальных исследований капиллярной гидродинамики газожидкостных те чений в микроканалах, а также анализ и построение моделей, учитывающих физические механизмы, влияющие на гидродинамику в каналах малого попе речного размера. Экспериментальное исследование таких течений требует разработки новых методов регистрации параметров течений на микромасшта бе. В настоящее время, одним из наиболее распространенных методов регист рации параметров газожидкостного течения в микроканале, является скорост ная видеосъемка. Такой метод является достаточно трудоёмким и непредста вительным из-за необходимости обработки больших объемов информации.

Поэтому необходимым является развитие методов измерения статистических характеристик течений на микромасштабе и проведения на их основе система тических исследований закономерностей газо-жидкостного течения в каналах с поперечным размером существенно меньше капиллярной постоянной, то есть в таких каналах, в которых влияние капиллярных сил является преобла дающим.

Целью работы является развитие методов экспериментального исследова ния гидродинамики двухфазного газожидкостного течения в микроканале, по лучение закономерностей режимов течения и определение границ режимов течения, определение потерь на трение для каналов с различной ориентацией относительно вектора силы тяжести.

Научная новизна 1. С помощью метода двулучевого лазерного сканирования и высокоскорост ной видеосъемки получены основные режимы восходящего и горизонталь ного адиабатного газо-жидкостного потока в микроканалах прямоугольно го сечения с отношением сторон канала больше 0.3. Установлено, что ре жим течения в микроканале с поперечным размером существенно меньше капиллярной постоянной не зависит от ориентации канала относительно вектора силы тяжести и доминирующее влияние на развитие течения ока зывают капиллярные силы.

2. Впервые в широком диапазоне размеров микроканала получены комплекс ные статистические характеристики движения жидкой и газовой фаз, в том числе скоростей движения фаз, длин жидких и газовых перемычек. Пока зано, что доминирующими режимами течения в микроканале с отношени ем сторон больше 0.3 являются: течение с жидкими перемычками, стаби лизированными капиллярными силами, и кольцевое течение с волнами на короткой стороне канала.

3. Впервые предложено определять границы режимов течения в каналах на основании обработки статистических данных: по зависимости дисперсии, распределения относительного времени перекрытия сечения канала газо вой и жидкой фазой и Фурье-спектра сигнала от приведенной скорости га за и жидкости. С использованием этого метода достоверно определены границы режимов течения для микроканалов различного поперечного раз мера, установлена зависимость границ режимов течения от поперечного размера микроканала.

4. В широком диапазоне изменения поперечного размера канала построены карты режимов течения для горизонтальных и вертикальных микрокана лов, определено влияние размера канала на режимы течения и границы ре жимов течения. Для микроканалов с поперечным размером существенно меньше капиллярной постоянной впервые экспериментально обоснован новый метод расчета границы перехода от снарядного режима течения к кольцевому течению.

5. Определены входные условия, которые влияют на формирование газожид костного течения, в том числе на распределение длин газовых снарядов.

Предложена и экспериментально обоснована модель для расчета средней длины газового снаряда в микроканале. Данная модель хорошо согласуется с полученными экспериментальными данными и результатами других ав торов.

6. С помощью метода LIF установлена форма волн на поверхности пленки жидкости для кольцевого течения, показана связь волн на длинной и ко роткой стороне канала. Получены спектральные характеристики волн и измерена остаточная толщина пленки жидкости.

7. Измерены потери давления на трение в микроканалах с различной ориен тацией относительно вектора силы тяжести. Установлено, что потери дав ления на трение в канале с поперечным размером существенно меньше ка пиллярной постоянной не зависят от ориентации канала и находятся в хо рошем согласии с расчетом по модифицированной модели Kreutzer et al.

(2005) при учете капиллярного давления на межфазной поверхности и от носительной длины жидких перемычек.

Достоверность результатов подтверждается оценкой величины погреш ности измерений, проведением калибровочных экспериментов, сопоставлени ем полученных результатов с теоретическими и экспериментальными данны ми других авторов, а так же использованием обоснованных методик измере ний.

Автор защищает:

• Результаты по экспериментальному определению границ режимов тече ния в прямоугольных вертикальных и горизонтальных микроканалах с зазором от 200 мкм до 2 мм, полученные при использовании метода ла зерного сканирования и высокоскоростной видеосъемки.

• Результаты по влиянию поперечного размера микроканала на режим те чения и положение границ перехода между режимами течения, карты режимов течения в горизонтальных и вертикальных прямоугольных мик роканалах.

• Результаты по определению статистических характеристик движения жидкой и газовой фаз в микроканалах, в том числе скоростей движения фаз, длин жидких и газовых перемычек.

• Результаты по измерению относительного времени перекрытия сечения канала газовой и жидкой фазами, построения Фурье-спектров режимов течения и их использования для определения режима течения.

• Результаты по определению волновой структуры межфазной поверхно сти в кольцевом режиме течения методом лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF).

• Результаты по определению потерь на трение для однофазного и двух фазного течения в микроканалах горизонтальной и вертикальной ориен тации.

Практическая ценность работы связана с установлением закономерностей режима течения и потерь давления на трение в микроканалах при различной ориентации каналов, которые могут быть использованы при обосновании ре жимов работы технологического оборудования энергетических устройств и микрореакторов химических технологий. Это обуславливает повышение энер гоэффективности и надежности оборудования на основе микроканалов, в том числе при использовании микроканалов для интенсификации процессов теп ломассообмена. Метод регистрации двухфазного течения с помощью лазерно го сканирования потока позволяет получить более полную характеристику те чения, в том числе измерить новые параметры, такие как статистические ха рактеристики течения. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и оптимизации компактных теплообменников.

Личный вклад автора заключается в конструировании рабочих участков, создании и отработки методики измерений статистических характеристик га зожидкостного течения с помощью метода лазерного сканирования и метода лазерно-индуцированной флуоресценции. Им разработана программа для об работки статистических параметров потока, программа для обработки видео съемки, получены экспериментальные результаты, проведена их обработка, написаны статьи.

Апробация работы Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались на XVII школе-семинаре молодых учёных и специалистов под руководством ака демика РАН А. И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях» (г. Жуковский (Москва), 25–29 мая 2009 года);

на международной выставке и научном конгрессе «ГЕО-Сибирь V» (г. Ново сибирск, 21–23 апреля 2009 г.);

на V Российской национальной конференции по теплообмену (г. Москва, 25–29 октября 2010 г.);

на Всероссийской конфе ренции «XXIX Сибирский теплофизический семинар» (г. Новосибирск, 15– ноября 2010 г.);

на XI Всероссийской школе-конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (г. Но восибирск, 17–19 ноября 2010 г.);

на Международной школе по разработке микропроцессов и приложениям нанотехнологий (Новосибирск, 27–28 апреля 2010 г.);

на XVIII Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руко водством академика РАН А. И. Леонтьева (г. Звенигород (Москва) 23–27 мая 2011 г.);

на III Всероссийском семинаре «Фундаментальные основы МЭМС- и нанотехнологий» (г. Новосибирск, 25–27 мая 2011 г.);

на Х Международной конференции молодых учёных «XXX Сибирский теплофизический семинар “Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики”», (Но восибирск, 13–16 июня 2012 г.);

на IV Всероссийской конференции «Фунда ментальные основы МЭМС- и нанотехнологий» (г. Новосибирск, 6–8 июня 2012 г);

на X Международной научной конференции «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (г. Алушта 17–23 сентября 2012), а также на научных семинарах в Институте теплофизики СО РАН.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключе ния и списка цитируемой литературы, включающего 156 наименований. Дис сертация изложена на 158 страницах, включает 10 таблиц и 102 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, оп ределены цель и задачи работы, сформулированы основные положения, выно симые на защиту, и дано краткое описание диссертации по главам.

Первая глава представляет собой литературный обзор, в котором прово дится анализ современного состояния теории и эксперимента по теме диссер тации. В разделе 1.1 рассмотрено применение двухфазных течений в микрока налах, в разделе 1.2 приведена классификация труб и каналов по размерам. В разделе 1.3 приведен обзор работ по гидродинамике газожидкостных течений в каналах с поперечным размером порядка миллиметра и меньше, включая ра боты Damianides et al. (1988), Barajas & Panton (1993), Zhao & Rezkallah (1995) Triplett et. al. (1979), Coleman & Garimella (1999), Kawahara (2002), Чиннова Е.А., Абиева Р.Ш., и др. авторов. Отмечено, что одной из уникальных харак теристик газожидкостного течения в микроканалах является доминирование снарядного режима течения. В работах Revellin & Thome (2006, 2007) впервые получена карта режимов течения и частота следования пузырьков с помощью двухлучевого лазерного сканирования потока при кипении хладонов R134a и R245fa в одиночных трубках диаметром 0.509 и 0.79 мм. В диссертации эта методика развита и применена для получения статистических характеристик газо-жидкостного течения в вертикальных и горизонтальных прямоугольных микроканалах. В разделе 1.4 описаны модели для расчёта границ режимов те чения, раздел 1.5 посвящён обзору работ по измерению объёмного газосодер жания в микроканалах, в разделе 1.6 описаны существующие подходы к опре делению скорости газовых снарядов. В разделе 1.7 представлен обзор по влиянию организации двухфазного потока на распределение длин газовых и жидких перемычек, в разделе 1.8 представлен обзор работ по измерению по терь давления на трение в однофазном и двухфазном потоке. В разделе 1.9 от мечено, что гидродинамика газо-жидкостного течения в микроканалах прямо угольного сечения изучена недостаточно полно, проанализированы безраз мерные параметры, определяющие закономерности снарядного течения в микроканалах, сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Вторая глава содержит описание экспериментальной установки для ис следования двухфазного потока в каналах прямоугольного сечения при раз личной ориентации, а также методики исследования двухфазного потока.

В разделе 2.1 приведена схема экспериментальной установки для исследо вания структуры газожидкостного течения в микроканалах для вертикальной и горизонтальной ориентации. Схема экспериментальной установки для ис следования течения двухфазного потока в прямоугольных каналах для гори зонтального течения приведена на рис. 1. В работе основное внимание было уделено горизонтальной и вертикальной ориентации рабочего участка относи тельно вектора силы тяжести.

В экспериментальной установке сжатый газ (CO2, N2) поступал из баллона (1). Использование азота позволило исключить возможность растворения газа в жидкости, при использовании CO2 опыты проводились в условиях насыще ния жидкости газом. Расход газа задавался цифровым термо-массовым регу лятором расхода газа (3). Вода поступала из бака (2), далее через термо массовый регулятор расхода жидкости LIQUI-FLOW L30 (3) и далее в смеси тель (4), расположенный перед экспериментальным участком (5). Смеситель представлял собой камеру, в которой организовывался двухфазный поток. В работе исследовалось три вида входных камер, форма которых была оговоре на ниже. Экспериментальный участок представлял собой прямоугольные стеклянные каналы, по которому распространялось течение. Гидравлический диаметр каналов варьировался от 274 мкм до 2.4 мм и был меньше капилляр ной постоянной воды с=2.72 мм. На выходе из экспериментального участка газо-жидкостная смесь откачивалась перистальтическим насосом (9) в откры тый бак с водой, при этом газ уходил в атмосферу, а насыщенная газом вода возвращалась в экспериментальный участок.

Для исследования режимов газо-жидкостного течения использовался ме тод двойного лазерного сканирования. В данном методе два лазера (7) распо лагались так, что лазерные лучи освещали короткую сторону прямоугольного канала с диаметром светового пятна порядка размера канала. Расстояние меж ду лучами варьировалось от 10 до 50 мм. Фокусировка лазерного света осуще ствлялось с помощью линзы, 2 которая располагалась между лазером и стеклянным кана- N 3 лом. Питание лазеров осуще ствлялось с помощью источ- ника напряжения TEC-42 (8). Интенсивность прошедшего света измерялась с помощью фотодиодов (6), расположен- Рис. 1. Схема экспериментального стенда для моде ных на противоположной лирования горизонтального газо-жидкостного те стороне канала. Сигналы с чения.

фотодиодов регистрировались с помощью высокоскоростной платы АЦП (Lcard L-264), и обрабатывались на компьютере (11). Запись оптических сиг налов с фотодиодов (6) производилась в тёмной комнате для исключения шу ма от ламп накаливания и дневного света. Оцифровка сигнала осуществлялась с частотой от 2 до 10 кГц. С лицевой стороны канала проводилась визуализа ция течения при помощи цифровых видеокамер (WebCam Pro Еx, AOS X-Pri, цифрового фотоаппарата OLIMPUS).

В разделе 2.2 описана методика изготовления микроканалов, которые со бирались из стеклянных пластин, плотно прижатых друг к другу. В таблице приведены характеристики исследуемых каналов.

В разделе 2.3 приведено описание двухлучевого лазерного сканирования.

Метод основан на сканировании двухфазного потока лазерными пучками на двух расстояниях от входа в канал. Интенсивность лазерных пучков, про шедших через канал, определялась фотодиодами, расположенными на проти воположной стороне микроканала, и соответствовала прохождению жидкой или газовой фазы. Проведена динамическая и статическая калибровка лазер ной системы, определена погрешность измерения длин газовых и жидких пе ремычек, и скорости их движения. Длительность фронта нарастания и убыва ния оптического сигнала определяет погрешность, с которой определяются длины газовых и жидких перемычек, и погрешность определения их длины не превышает 140160 мкм для приведённых скоростей смеси Jm=0.100.35 м/c.

В разделе 2.4 описан метод лазерной индуцированной флуоресценции (LIF) для измерения локальной толщины плёнки жидкости. Метод обеспечи вает высокое пространственное разрешение без внесения гидродинамических возмущений в поток. При измерении методом LIF в жидкость был добавлен флуоресцентный краситель Родамин 6Ж, выбранное сечение освещено лазер ным ножом и эмитированный красителем свет регистрировался цифровой ка мерой со светофильтром.

В разделе 2.5 описана организация двухфазного газо-жидкостного течения Таблица 1 Характеристики исследуемых каналов.

Размер Длина Двухфазный Ориентация Организация входа P канала, мм канала, мм поток Горизонт. (ребро) Т-образ. Да 0.217х0.370 300 H2O/N Верт. -образ. Да 0.67х2.00 500 H2O/N Верт., горизонт., -образ., Т-образ.

Да 0.72x1.50 500 H2O/N горизонт. (ребро) внешний Верт. Внеш. Т-образ. Нет 1.78х3.75 700 H20/CO в каналах и ориентация каналов. В микроканале с сечением 217370 мкм2 по лучены закономерности горизонтального течения. В микроканалах 0.672.00 мм2 и 0.721.50 мм2 изучено как горизонтальное, так и вертикальное течение для определения влияния ориентации на режимы течения. Проведено исследование восходящего течения в миниканале с размерами 1.783.75 мм2.

Представлена организация течения в исследуемых прямоугольных кана лах. Для исследования влияния входных условий на режим течения использо вались три модификации входного сме 0.15 A, V сителя жидкости и газа. Первый смеси 0. тель представлял собой внутренний T 0. образный вход, он использовался в ка 0. нале 217370 мкм2. Второй смеситель 0. представлял собой внешний Т 0. 0 25 50 75 100 образный вход, когда газожидкостное t, ms течение формировалось вне канала с (а) помощью Т-образного тройника с диа A, V 0. метром трубок 3 мм. Третий смеситель 0. представлял собой -образную камеру, 0.09 в которой происходит смешивание газа 0.06 и жидкости. Варьирование входных ус ловий, гидравлического диаметра кана 0. лов и ориентации позволило изучить 0. 400 450 500 550 влияние этих параметров на структуру t, ms и режимы газожидкостного течения.

(б) В разделе 2.6 представлены по A, V 0. грешности измерений: расхода жидко 0. сти и газа, перепада давления, а также 0. погрешность определения размеров ка 0.06 налов.

0.03 Третья глава посвящена экспери 0.00 ментальному исследованию влияния 0 50 100 150 t, ms поперечного размера канала на законо мерности газожидкостного течения в (в) Рис. 2. Оптический сигнал и визуализа- горизонтальном микроканале. В разде ция доминирующих режимов течения: (а) ле 3.1 представлены закономерности удлиненные пузыри снаряды газожидкостного течения в горизон (Jliq=0.052 м/с, Jgas=0.083 м/с);

(б) пере- тальном микроканале 217350 мкм2 с ходное течение (Jliq=0.055м/с, Jgas=0. поперечным размером, существенно м/с);

(в) кольцевое течение с крупными меньше капиллярной постоянной. Га волнами (Jliq=0.052м/с, Jgas=4.152 м/с).

зожидкостное течение в таком канале характеризуется малыми числами Вебера и доминирующими режимами тече ния являются: течение с жидкими перемычками, стабилизированными капил лярными силами, и кольцевое течение с волнами на короткой стороне канала.

С помощью двулучевого лазерного сканирования и высокоскоростной видео съемки, установлены основные режимы течения, показанные на рис. 2 (а)-(в).

Это периодическое течение удлиненных пузырей-снарядов (рис. 2а), переход ное течение с хаотическим чередованием газовых снарядов и жидких пробок (рис. 2б), и кольцевое течение с волнами преимущественно на короткой сто роне канала в области межфазного мениска (рис. 2в).

P 0, Channel mean1=0, 0, 1=0, 0, 0, 0, 0, 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0, м/c Рис. 3. Вероятность попадания скорости Рис. 4. Дисперсия сигнала в диапазоне снаряда в интервал гистограммы: 0.04Jliq0.06 м/c, x1/Dh = 512.

Jliq=0.036 м/с, Jgas=0.212 м/с.

Хаотическое чередование пробок возникает при числах Вебера больше единицы, и когда длина жидкой пробки становится сравнимой с шириной длинной стороны канала w, что связано с разрушением жидких пробок и пе реносом жидкости между жидкими снарядами через волновую пленку. Здесь число Вебера Wem = liq J m w определенно по приведенной скорости смеси J m.

С помощью метода двухлучевого лазерного сканирования получены статисти ческие характеристики удлиненных пузырей-снарядов в микроканале на двух расстояниях от входа при x1/Dh = 512 и x2/Dh = 531. Распределения длин сна рядов, жидких перемычек и скоростей снарядов на этих расстояниях практи чески совпадают, что показывает стабилизацию течения. Пример вероятность попадания скорости снаряда в интервал гистограммы для периодического те чения удлиненных пузырей-снарядов показан на рис. 3. Скорость снарядов аппроксимировалась нормальным распределением с плотностью вероятности, вида:

U U s,e f (U s, ) = exp s (1) 2 Обработка данных показала, что средняя скорость снаряда не зависит от вели чины капиллярного числа Ca = J m µ и может быть представлена в виде Ub=C0Jm, где параметр распределения C0 равен 1.07.

Определено значение дисперсии сигнала и Фурье спектр для каждого ре жима течения. На рис.4 приведена дисперсия сигнала в зависимости от Jgas в диапазоне приведённых скоростей жидкости 0.04 Jliq 0.06 м/c, где EB – точки, соответствующие течению с удлиненными пузырями-снарядами, Т – переходному течению, AW – кольцевому течению с крупными волнами;

A – кольцевому течению. Видно, что для течения с удлиненными пузырями снарядами дисперсия распределений EB не превышает 0.2. Переходному те- T 0.8 AW чению соответствуют значения дис персии в интервале от 0.3 до 1. Для A 0. кольцевого течения с крупными вол tau/T нами дисперсия вначале возрастает, а затем падает при переходе к коль- 0. цевому течению с мелкими волнами.

Определена зависимость отно- 0. сительного времени перекрытия се чения канала фазами (время жизни) 0.01 0.1 1 10 от приведенных скоростей жидкости Jgas, м/с и газа. Время жизни определялось из отношения времени прохождения га- Рис. 5. Зависимость относительного вре зовых и жидких перемычек к обще- мени жизни перемычек жидкости и газа му времени записи сигнала для раз- при 0.04 м/cJliq0.06 м/c.

личного уровня порога его обрезания. На рис. 5 приведено относительное время жизни газовой фазы (тёмные точки) и жидкости (светлые точки) в зави симости от скорости газа, измеренные при уровне порога 30% от амплитуды.

Приведенная скорость жидкости изменялась в диапазоне от 0.04 до 0.06 м/с.

Как видно, режим течения удлиненных пузырей-снарядов плавно переходит в область переходного течения, который также является снарядным течением (течением с жидкими перемычками), но непериодическим. Поэтому для выде ления границы перехода между этими режимами было использовано измене ние величины дисперсии и Фурье спектра сигнала. Идентификация кольцево го режима с волнами происходит достаточно точно. При пороге сигнала на уровне 30%, с увеличением скорости газа, из-за волнового течения, время жиз ни жидкости в кольцевом течении возрастает, а газа - убывает. При уровне по рога 90%, происходит увеличение времени жизни для газа и уменьшение для жидкости. Это объясняется тем, что в кольцевом режиме течения всплески в сигнале соответствуют поверхностным волнам.

Проведенный анализ статистических характеристик режимов течения по зволил точно идентифицировать границы режимов течений и построить их карту. На рис. 6 приведена карта режимов течения для микроканала 217370 мкм2. Тонкими линиями на карте показан расчет границ режимов по модифицированной модели Mishima & Ishii (1984). Модификация модели за ключалась в отсутствии свободного всплытия снарядов при числах Бонда много меньше единицы, и предположении прямого перехода от снарядного к кольцевому режиму течения. Видно, что модель Mishima & Ishii (1984) плохо предсказывает границы режимов течения в микроканале. Жирной сплошной линией EB/AW на рис. 6 показан расчет по принципиально другой модели перехода от снарядного течения к кольцевому течению, предложенной Кузнецовым В.В. (2012). Эта мо дель основана на предположении, что переход к кольцевому тече нию возникает, если касательное напряжение на межфазной по верхности достаточно велико для перемещения всей поступающей в микроканал жидкости вниз по потоку. Это условие может быть представлено в эквивалентной форме как условие равенства толщины пленки в снарядном ре жиме течения за жидкой пере мычкой толщине пленки при Рис.6. Сравнение режимов течения в горизон- кольцевом течении. Толщина тальном микроканале 217х370 мкм с расче плёнки за жидкой перемычкой тами по модифицированной модели Mishima определялась по закону Тейлора.

& Ishii (1984) и Кузнецова (2011).

Толщина плёнки для кольцевого течения определялась согласно Asali & Hanratty (1985). Из рис. 6 видно, что эта модель более точно предсказывает границу кольцевого течения, чем мо дель Mishima & Ishii (1984), и может быть рекомендована для определения режима течения в микроканале, когда капиллярные силы являются домини рующими.

В разделе 3.1.6 представлены результаты скоростной видеосъемки про цесса смешения жидкости и газа на входе, и предложен метод расчета длины газового снаряда в мик w w w R-w роканале с Т-образным R R-a смесителем. Эксперимен тально показано, что a газ газ a a формирование периоди (а) (б) (в) Рис. 7. Динамика изменения и формирования газовых и ческих удлиненных пузы рей-снарядов в микрока жидких перемычек в Т-образном смесителе.

нале связано с капилляр ными явлениями на входе в канал и формированием осциллирующего затвора для газовой фазы. Основные этапы формирования газожидкостного течения в Т-образном входе показаны на рис.7. Увеличение давления в газовом канале приводит к вытеснению жидкости - рис.7 (а) и блокированию поступления жидкости в микроканал - рис.7 (б). Газ поступает в микроканал до тех пор, по ка растущий мениск не перекроет его сечение, как показано на рис.7 (в). Пре дельный радиус кривизны мениска в микроканале определяется геометрией канала следующим образом:

R / w = (1 + a / w) + 2a / w (2) Объём жидкости, который должен быть введён для перемещения мениска из положения рис.7 (б) до положения, соответствующего рис. 7 (в), равен:

Vliq = R 2 (1 4)b (We gas ) (3) где b – глубина канала, (Wegas) – функциональный параметр, учитывающий влияние скорости газа на кривизну мениска, Wegas – число Вебера, определён ное через приведённую скорость газа и капиллярное давление на межфазной поверхности. Для объёма газа, внедренного в канал до его перекрытия жидко стью, получим следующее выражение:

( R (1 4) 0 (Wegas ) ) J gasb Vgas = t gas J gas wb = (4) J liq Объём газа в канале можно также определить, задавая длину газового снаряда Lb и объемное содержание газа в снаряде s:

Vgas = ( Ls w)wb s, (5) Приравнивая объёмы газа в (4) и (5) получим:

J gas R (1 4) 0 (Wegas ) Ls = w 1 + (6) J liq s w Таким образом, длина газового снаряда зависит от отношения приведённых скоростей газа и жидкости, геометрии входного смесителя и вида функцио нальной зависимости 0(Wegas). Зависимость 0(Wegas) была определена экспе риментально по данным лазерного сканирования и видеосъемки. На рис. 8 приведена зависимость 0 от числа Вебера Wegas, полученная в данной работе, и по данным работ Choi &Yu (2011), Sobieszuk et. al.

(2010). С учетом полученной функ циональной зависимости 0(Wegas), построенная модель позволяет оп ределить длину газового снаряда с погрешностью не более ±10%.

В разделе 3.1.7 предложен и экспериментально обоснован метод изменения длины газового снаряда и жидкой перемычки в микроканале Рис. 8. Сравнение функциональной зависи- до 10 раз при изменении конструк мости 0(Wegas), полученной в данной ра- ции входного смесителя.

В разделе 3.1.8 представлено боте, и по данным работ Choi &Yu (2011), измерение потерь давления на тре Sobieszuk et. al. (2010).

ние для однофазного и двухфазного Gas течения в микроканале EB мкм2. Перепад давления измерялся T на базе 200 мм, число Пуазейля для AW 1A микроканала равно 15.08. На рис. Kreutzer et.al.

представлена зависимость f коэффициента сопротивления от fDH=4*15.08/Re числа Рейнольдса смеси, определен- Garcia et. al.

0. ного по модели Dukler et al. (1964) для однофазного и двухфазного те чения в ламинарной области. Из ри сунка видно, что эксперименталь- 0. 1 10 100 ные данные для двухфазного тече ния лежат существенно выше рас- Rem чета по гомогенной модели Dukler Рис. 9. Коэффициент сопротивления для et. al. (1964), тогда как для однофаз- однофазного и двухфазного течения в мик ного течения экспериментальные роканале 217х370 мкм2.

данные соответствуют расчету по модели Garcia et. al. (2003). При больших числах Рейнольдса в области кольцевого течения экспериментальные данные стремятся к расчёту по гомогенной модели. Проведено сравнение данных по потерям давления на трение с расчетами на основе работ: Lockhart & Martinelli (1949), Beattie & Whalley (1982), Kreutzer et al. (2005). Модель Kreutzer et al. (2005) была модифицирована для прямоугольного канала по ме тодике работы Fuerstman et al. (2007). Модификация заключалось в использо вании числа Пуазейля для прямоугольного канала и расчете капиллярного давления в таком канале. Расчеты по модифицированной модели, которые бы ли проведены с использованием измеренной относительной длины газового снаряда, показаны жирными точками на рис. 9, и с погрешностью не более ±20% соответствуют экспериментальным данным. Это говорит о том, что в микроканале с поперечным размером существенно меньше капиллярной по стоянной капиллярные силы и относительная длина газового снаряда в значи тельной степени определяют потери давление на трение.

В разделе 3.2 представлены результаты исследования закономерностей га зожидкостного течения в горизонтальном микроканале 0.721.50 мм2. В таком канале один из поперечных размеров остается много меньше, а другой срав ним с величиной капиллярной постоянной для воды. Организация двухфазно го течения в микроканале осуществлялась с помощью -образной камеры и внешнего Т-образного входа. Снарядное течение в таком канале характеризу ется числами Вебера как меньше, так и больше единицы, и капиллярные силы, наравне с силами инерции, определяют форму межфазной поверхности. Уста новлено, что доминирующими режимами течения являются: течение с жидки ми перемычками, стабилизированными капиллярными силами, и кольцевое течение с волнами на короткой стороне канала. Это периодиче S/C EB C/A ское течение снарядов, переход T A/D ное течение с хаотическим чере AW EB/AW 1 дованием газовых снарядов и jLiq, м/с жидких пробок, и кольцевое те S D чение с волнами преимущест венно на короткой стороне кана 0.1 ла в области межфазного мени ска.

A C На основе лазерного скани рования установлены статистиче 0. 0.01 0.1 1 10 100 ские характеристики движения jgas, м/с жидкой и газовой фазы, для каж Рис. 10. Карта режима течения для горизон- дого режима течения определено тального микроканала 1.50х0.72 мм2. Границы значение дисперсии оптического режимов течения рассчитаны по модифициро- сигнала и его Фурье спектр. От ванной модели Mishima & Ishii (1984) и моде- мечено, что при периодическом ли Кузнецова (2011). течении удлиненных пузырей снарядов дисперсия распределений, как и в микроканале 217370 мкм2, не превышает 0.3. Переходному течению соответствуют значения дисперсии в интервале от 0.3 до 1. Для кольцевого течения с волнами преимущественно на короткой стороне канала дисперсия вначале возрастает, а затем падает, как и для микроканала 217370 мкм2.

Установлены статистические характеристики движения удлиненных пу зырей-снарядов на двух расстояниях от входа при x1/Dh = 174 и x2/Dh = 184.

Распределения длин газовых снарядов, жидких перемычек и скоростей снаря дов на этих расстояниях практически совпадают, что показывает стабилиза цию течения. Приведены данные по зависимости средней скорости снаряда от приведённой скорости смеси Jm. Обработка данных показала, что средняя ско рость снаряда может быть представлена в виде U b = C0 J m, где среднее значе ние параметра распределения равно C0 = 1.28. Величина параметра распреде ления изменяется от C0 = 1.17 для капиллярных чисел меньше 0.01 до C0 = 1.36 при капиллярном числе, равном 0.02, когда число Вебера становится больше единицы и инерционные силы определяют форму снаряда.

Получены экспериментальные данные по зависимости относительного времени перекрытия сечения канала газовой и жидкой фазами (время жизни) от приведенных скоростей жидкости и газа, которые подобны данным, пред ставленным на рис.5. На основании статистических параметров течения, дан ных по времени жизни жидкой и газовой фаз, Фурье спектра оптического сиг нала и визуализации течения построена карта режимов, показанная на рис.10.

Проведено сравнение границ ре жимов течений с расчетом по мо делями Akbar & Plummer (2003), модифицированной моделью Mishima & Ishii (1984), моделью Taitel & Dukler (1976) и моделью В.В. Кузнецова (2012). Тонкими линиями на рис. 10 показаны рас четы границ режимов течения по модифицированной модели Mishima & Ishii (1984), и жирной сплошной линией EB/AW расчет по модели Кузнецова (2012). Вид но, что обе модели в области чи сел Вебера больше единицы дают близкие результаты и хорошо предсказывают переход от сна- Рис. 11. Коэффициент сопротивления 2в гори зонтальном микроканале 0.72x1.50 мм.

рядного к кольцевому течению.

Экспериментально измерены потери давления на трение для однофазного течения газа и жидкости, и двухфазного течения. Проведено сравнение экспе риментальных данных с расчетом по гомогенной модели Dukler et al. (1964).

На рис.11 представлена зависимость коэффициента сопротивления f от числа Рейнольдса смеси для однофазного течения жидкости и газа, и двухфазного газо-жидкостного течения. В случае однофазного течения, экспериментальные данные хорошо согласуются расчётом по известным соотношениям для лами нарного и турбулентного течения. Ламинарно-турбулентный переход для газа в микроканале происходил при числе Рейнольдса Re = 2200. В случае двух фазного течения результаты расчета по гомогенной модели хорошо согласу ются с экспериментальными данными при Re 300. При Re 300, и в области ламинарно-турбулентного перехода, экспериментальные данные лежат выше расчета, что связано с известной турбулизацией течения дисперсной фазой.

Сравнение экспериментальных данных с расчетом по моделям Beattie & Whalley (1982), Mishima & Hibiki (1996), Lockhart & Martinelli (1949) показало их значительное несоответствие.

В разделе 3.3 представлено обсуждение результатов, полученных для го ризонтальных микроканалов.

Четвертая глава посвящена изучению влияния ориентации канала относи тельно вектора силы тяжести. В ней представлены закономерности газожид костного течения в вертикальных микроканалах.

В разделе 4.1 представлены результаты исследования газожидкостного течения в вертикальных каналах 0.721.50 мм2 и 0.672.00 мм2. Организация двухфазного течения в канале осуществлялось с помощью -образной камеры.

Установлено, что домини рующими режимами тече ния в вертикальном микро канале являются: течение с жидкими перемычками, а) б) в) стабилизированными Рис. 12. Визуализация восходящего течения в канале с размерами 0.72х1.50 мм2: а) снарядный режим, б) капиллярными силами, и переходное течение, в) кольцевое течение. кольцевое течение с волна ми на короткой стороне канала. Эти режимы совпадают с режимами, пред ставленными ранее для горизонтального микроканала соответствующего раз мера. Фотографии режимов восходящего течения приведены на рис. 12.

Определены статистические характеристики движения жидкой и газовой фазы, построены гистограммы распределений длин снарядов и жидких пере мычек, скоростей снарядов. Обработка данных показала, что средняя скорость снаряда может быть представлена в виде U b = C0 J m + 0.001, где среднее значе ние параметра распределения в канале 0.672.00 мм2 равно C0 = 1.26, что со гласуется с экспериментальными работами других авторов и представленны ми ранее результатами для горизонтального канала. Определена дисперсия оптического сигнала, относительное время жизни газовых и жидких перемы чек, Фурье спектр. На основе статистических характеристик и визуализации течения, по изложенной ранее методике, в каналах 0.721.50 мм2 и 0.672.00 мм2 выделены следующие режимы течения: режим течения с удлиненными пузырями снарядами (EB), переходный режим (T) и коль цевой режим с волнами (AW). Об ласти существования этих режимов представлены на рис. 13. Тонкими линиями на рис. 13 показаны расче ты границ режимов течения по мо дифицированной модели Mishima & Ishii (1984), и жирной сплошной ли нией EB/AW показан расчет по мо дели Кузнецова (2012). Видно, что обе модели в области чисел Вебера Рис. 13 Карты режимов течения в верти кальном микроканале 1.50х0.72 мм2. Линии больше единицы, дают близкие ре показывают расчет по модифицированной зультаты, и хорошо предсказывают модели Mishima & Ishii (1984) и модели переход от снарядного к кольцевому течению.

Кузнецова (2012).

jliq, м/с D S 0. C A 0. 0.01 0.1 1 10 jgas, м/с Рис. 14 Коэффициент сопротивления в Рис. 15. Карта режимов течения для ми вертикальном микроканале 0.72x1.50 мм2. никанала 1.753.80 мм2. Границы по строены по модели Mishima & Ishii (1984).

Сравнение карт режимов для горизонтального (рис. 10) и вертикального (рис. 13) каналов показывает, что для микроканала с поперечным размером меньше капиллярной постоянной влияние гравитации на режим течения не наблюдается.

Для микроканала с поперечным сечением 0.721.50 мм2 методом лазерно индуцированной флуоресценции (LIF) получены экспериментальные данные по динамике локальной толщины плёнки в кольцевом течении с крупными волнами. Установлена форма волн на поверхности пленки жидкости на длин ной стороне канала и показана их связь с волнами на короткой стороне канала.

Получены спектральные характеристики волн и измерена остаточная толщина пленки жидкости. Установлено, что остаточная толщина пленки составляет от 70 до 100 мкм. Расчеты толщины пленки по модели Asali & Hanratty (1985) показывают, что остаточная толщина жидкой пленки составляет 75 мкм, что согласуется с экспериментальными данными.

В разделе 4.1.7 представлены данные по потерям давления на трение в микроканалах 1.500.72 мм2 и 0.672.00 мм2. Проведено сравнение экспери ментальных данных с расчетом по гомогенной модели Dukler et al. (1964). На рис.14 представлена зависимость коэффициента сопротивления f от числа Рейнольдса смеси, определенного по гомогенной модели Dukler et al. (1964), для однофазного течения жидкости и газа, и двухфазного газо-жидкостного течения в вертикальном микроканале 0.721.50 мм2. В случае однофазного те чения, экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами расчё та по известным соотношениям. В случае двухфазного ламинарного течения, результаты расчёта по гомогенной модели согласуются с экспериментальными данными для Re 800, что соответствуют снарядному и переходному тече нию. При Re800, и в области ламинарно-турбулентного перехода, экспери ментальные данные лежат существенно выше расчета, подобно данным для горизонтального канала, рис. 11. Сравнение экспериментальных данных с рас четом по моделям Beattie & Whalley (1982), Mishima & Hibiki (1996), Lockhart & Martinelli (1949) показало их значительное несоответствие.

В разделе 4.3 представлены закономерности газожидкостного течения в вертикальном канале 1.783.75 мм2 и длиной 700 мм с внешним Т-образным входом. Поперечный размер такого канала несколько превышает капиллярную постоянную для воды, и такой канал можно отнести к миниканалу. В качестве газовой фазы использован углекислый газ. Расход фаз изменялся в диапазоне приведённых скоростей газа 0.0710 м/c и жидкости 0.070.64 м/c, что соответ ствовало числам Вебера существенно больше единицы.

Режимы течения определялись по данным визуализации и характеру сиг нала с фотоприемника. Выделены следующие режимы течения: снарядно пузырьковый, снарядный, переходный и кольцевой. Карта режимов течения представлена на рис. 15. Проведено сравнение границ режимов течения с рас четом по моделям, предложенным в работах Сорокина & Кутателадзе (1946), Akbar & Plummer (2003) и Mishima & Ishii (1984). Расчеты по модифицирован ной модели Mishima & Ishii (1984), показанные на рис.15 тонкими линиями, хорошо соответствуют наблюдаемым границам режимов течения в миниканале.

На основе данных двухлучевого лазерного сканирования установлены статистические характеристики движения жидкой и газовой фазы в миникана ле. Построены гистограммы распределений длин снарядов и жидких перемы чек, скоростей снарядов, определены средние величины и дисперсии для пер вого и второго оптических каналов. Параметры функции распределения опре делялись из условия соответствия функции распределения эксперименталь ным данным. Для оценки согласия данных с логнормальным распределением был использован критерий согласия Пирсона (критерий 2). Обработка дан ных по скорости снарядов для снарядного и переходного режимов течения в виде U b = C J m + U bfree показала, что параметр распределения C = 1.58. Скорость свободного всплытия снаряда U bfree была расcчитана по Clanet C. et al. (2004).

В разделе 4.4 приведено обсуждение полученных результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. С помощью метода двулучевого лазерного сканирования и высокоскоро стной видеосъемки установлены основные режимы восходящего и гори зонтального газо-жидкостного течения в микроканалах прямоугольного сечения с отношением сторон канала больше 0.3. Установлено, что ре жим течения в микроканале с поперечным размером существенно мень ше капиллярной постоянной не зависит от ориентации канала относи тельно вектора силы тяжести и доминирующее влияние на развитие те чения оказывают капиллярные силы.

Впервые в широком диапазоне размеров микроканала получены ком 2.

плексные статистические характеристики движения жидкой и газовой фаз, в том числе скоростей движения фаз, длин жидких и газовых пере мычек. Установлено, что доминирующими режимами течения в прямо угольном микроканале с отношением сторон канала больше 0.3 являют ся: течение с жидкими перемычками, стабилизированными капиллярны ми силами, и кольцевое течение с волнами на короткой стороне канала.

Впервые предложено определять границы режимов течения в каналах на 3.

основании обработки статистических данных. По изменению дисперсии, распределении относительно времени перекрытия сечения канала газовой и жидкой фазами и Фурье- спектра сигналов достоверно определены гра ницы режимов течения. С использованием этого метода достоверно оп ределены границы режимов течения для микроканалов различного попе речного размера и установлена зависимость границ режимов течения от поперечного размера микроканала.

Определены входные условия, которые влияют на формирование газо 4.

жидкостного течения, в том числе на распределение длин газовых снаря дов. Предложена и экспериментально обоснована модель для расчета средней длины газовой перемычки в микроканале. Данная модель хоро шо согласуется с полученными экспериментальными данными и резуль татами других авторов.

В широком диапазоне изменения поперечного размера канала построены 5.

карты режимов течения для горизонтальных и вертикальных микрокана лов. Определено влияние размера канала на режим течения и границы режимов течения. Для микроканалов с поперечным размером существен но меньше капиллярной постоянной впервые экспериментально обосно ван новый метод расчета границы перехода от снарядного к кольцевому режиму течения.

С помощью метода LIF установлена форма волн на поверхности пленки 6.

жидкости для кольцевого течения, показана связь волн на длинной и ко роткой стороне канала. Получены спектральные характеристики волн и измерена остаточная толщина пленки жидкости.

Измерены потери давления на трение в микроканалах с различной ориен 7.

тацией относительно вектора силы тяжести. Установлено, что потери давления на трение в канале с поперечным размером существенно мень ше капиллярной постоянной не зависят от ориентации канала и находят ся в хорошем согласии с расчетом по модифицированной модели Kreutzer et al. (2005) при учете капиллярного давления на межфазной по верхности и относительной длины жидких перемычек.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Статистические характеристики двухфаз ного потока в вертикальном миниканале // Теплофизика и Аэромеханика. – 2010. – Т. 17, №1. – С. 101–108 (из перечня ВАК).

2. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Статистические характеристики двухфаз ного газо-жидкостного потока в вертикальном микроканале // Прикладная ме ханика и техническая физика. – 2011. – Т. 52 (6). – С. 129–139 (из перечня ВАК).

3. Kuznetsov V. V., Shamirzaev A. S., Kozulin I. A., Kozlov S. P. Correlation of the flow pattern and flow boiling heat transfer in microchannels // Heat Transfer Engineering. – 2013. – Т. 34 (2–3). – С. 1–11 (из перечня ВАК).

4. Kuznetsov V. V., Shamirzaev A. S., Kozulin I. A. Correlation of the flow pattern and refrigerant flow boiling heat transfer in microchannel heat sink // Journal of Physics: Conf. Ser. – 2012. – V. 395 (1). –012093.

5. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Экспериментальное исследование форми рования газо-жидкостного течения и его структуры в прямоугольном микро канале с Т-образным входом // Сборник научных статей «Современная наука».

– 2012 – Т. 2 (10). – С. 123–127.

6. Козулин И. А. Режимы газо-жидкостного течения в узком прямоугольном мини-канале. // XVII школа-семинар молодых учёных и специалистов под ру ководством академика РАН А. И. Леонтьева, «Проблемы газодинамики и теп ломассообмена в аэрокосмических технологиях». – 2009. – Т.2. – С. 326-329.

7. Козулин И. А., Кузнецов В.В. Структура газо-жидкостного течения в вер тикальном микроканале // ГЕО–Сибирь, V Международная выставка и науч ный конгресс. – 2009. – Т. 5, ч. 1. – С.190–195.

8. Igor A. Kozulin, Vladimir V. Kuznetsov. Structure of two-phase flow in mini and micro channel // Proceedings of International Workshop on «Micro process engineering and nanotechnology applications». – 27–28 April 2010, Novosibirsk. – P. 103–111.

9. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Структура газо-жидкостного течения в прямоугольных мини- и микроканалах// ГЕО–Сибирь, V Международная вы ставка и научный конгресс. – 2010. – T. 5, ч. 2. – C.70–75.

10. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Характеристики восходящего газо жидкостного течения в прямоугольном мини- и микроканале // Труды V Рос сийской национальной конференции по теплообмену. – 2010. – T. 5. –C. 76–79.

11. Козулин И. А, Кузнецов В. В. Экспериментальное исследование восхо дящего двухфазного течения в прямоугольном канале // Сборник тезисов док ладов Всероссийской конференции «XXIX Сибирский теплофизический се минар». – 15-17 ноября 2010, Новосибирск. – C.108-109.

12. Козулин И.А. Исследование двухфазного течения в вертикальном и гори зонтальном прямоугольном микроканале // Тезисы докладов XI Всероссий ской школы-конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизи ки и физической гидрогазодинамики», Новосибирск. – 2010. – C. 48.

13. Козулин И. А., Кузнецов В. В., Шамирзаев А. С. Режимы течения и теп лоотдача при кипении в микроканалах различной ориентации // «ГЕО-Сибирь 2011» VII Международная выставка и научный конгресс. – 2011. – T. 5, ч. 2. – C.132–137.

14. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Структура газо-жидкостного потока в вер тикальном и горизонтальном микроканале // Тезисы докладов. XVIII школа семинар молодых учёных и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева. – 2011. – С.181–182.

15. Козулин И. А. Кузнецов В. В. Исследование структуры газо-жидкостного течения в прямоугольном микроканале // Тезисы докладов III Всероссийского семинара «Фундаментальные основы МЭМС- и нанотехнологий», 25–27 мая 2011, Новосибирск. – C. 77–78.

16. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Капиллярная гидродинамика газо жидкостных течений в микроканалах // IV Международная конференция «Те пломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках», 18–20 октября 2011, Москва.

17. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Гидродинамика газо-жидкостного течения в микроканале прямоугольного сечения с Т-образным входом // Тезисы докла дов Х Международной конференции молодых учёных «XXX Сибирский теп лофизический семинар “Актуальные вопросы теплофизики и физической гид рогазодинамики”», 13–16 июня 2012 г., Новосибирск. – C.62.

18. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Экспериментальное исследование двух фазного течения в прямоугольном микроканале // Международный научный конгресс «Интерэкспо ГЕО-Сибирь, г. Новосибирск 17–19 апреля 2012 г. – Т.2. – С. 48–53.

19. Козулин И. А., Кузнецов В. В. Экспериментальное исследование двух фазного газо-жидкостного течения в микроканале с Т-образным смесителем // IV Всероссийская конференция «Фундаментальные основы МЭМС- и нано технологий», 6–8 июня 2012 г. Вып. 4. – C. 204–209.

Подписано к печати 2013 г. Заказ № Формат 60/84/16. Объём 1 уч.-изд.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Институте теплофизики СО РАН 630090, Новосибирск, пр. Акад. Лаврентьева,

 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.