Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Танганов Б Б, Бубеева И А, Багаева Т В,
ВВЕДЕНИЕ
Большинство химических процессов в технологических системах протекает в растворах, изучению свойств которых уделяется большое внимание. Так, например, при изучении процессов переноса (теплопроводность, вязкость, электропроводность, диффузия) применяются различные расчетные модели, дающие возможность прогнозировать свойства растворов. В связи с этим предметом исследования являются водные растворы индивидуальных электролитов и их смесей.
Растворы электролитов являются удобной моделью для исследования и прогнозирования различных свойств систем зарядов, поскольку у них имеется возможность изменения внешних параметров, таких, как температура и концентрация, в широком диапазоне изменения этих величин. В отличие от газовой плазмы, достаточно неустойчивой, и твердотельной плазмы, где изменение концентрации носителей тока ограничено, растворы электролитов позволяют моделировать различные процессы диссипативных явлений (электропроводность, диффузия, вязкость, теплопроводность) в рамках плазмоподобной теории, как основных параметров гидродинамики. Они являются весьма удобными объектами для исследований систем зарядов в целом.
Водные растворы электролитов широко применяются в энергетических установках в различных отраслях промышленности. Многие технологические процессы в промышленности осуществляются при подводе и отводе теплоты. Поэтому одной из важных проблем является проблема экономии энергоресурсов. Перенос теплоты имеет большое практическое значение для интенсификации теплоэнергетических, энерготехнологических и химико-технологических процессов.
Эффективное использование водных растворов электролитов в указанных областях во многом определяется точностью сведений по их теплофизическим свойствам, и в частности, по теплопроводности в широком диапазоне изменения концентраций и температур.
Данные по теплопроводности растворов электролитов в литературных источниках носят разрозненный характер, часто приведены в небольших интервалах температур и концентраций растворенного вещества, а по теплопроводности смесей водных растворов электролитов сведения практически отсутствуют. Поэтому возникла необходимость более глубокого и детального изучения данной проблемы в более широком диапазоне изменения концентраций и температур.
Целью работы является апробация разработанной теоретической модели расчета коэффициента теплопроводности водных растворов индивидуальных электролитов в их смесях и возможность определения коэффициента теплопроводности электролитов в органических растворителях в рамках плазмоподобной концепции растворов.
Модельные представления по теплопроводности и полученные результаты могут применяться в технологическом контроле различных химических предприятий, а также для расчетов параметров теплопроводящих узлов и агрегатов и отдельных конструкций, связанных с производством, транспортировкой и хранением растворов сильных электролитов (кислот, щелочей, концентрированных растворов солей и т.д.).
Разработанный комплекс расчетных методов может быть использован для оценки теплопроводности растворов электролитов в расширенном диапазоне изменения концентраций и температур при наличии ограниченных опытных данных, а также при их отсутствии.