Науково-технічні основи підвищення ефективності теплоенергетичних систем з використанням іонних рідин і нанофлюїдів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorНікітін, Д. М.
dc.date.accessioned2018-05-11T11:06:28Z
dc.date.available2018-05-11T11:06:28Z
dc.date.issued2013
dc.descriptionНікітін, Д. М. Науково-технічні основи підвищення ефективності теплоенергетичних систем з використанням іонних рідин і нанофлюїдів [Текст] : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : спец. 05.14.06 "Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика" / Нікітін Дмитро Миколайович ; наук. консультант В. О. Мазур ; Одес. держ. акад. харч. технологій. – Одеса : ОНАХТ, 2013. – 39 с. : іл.en_US
dc.description.abstractДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Дисертаційна робота присвячена комплексному обґрунтуванню та розвитку науково-технічних підходів для підвищення ефективності перспективних теплоенергетичних систем на основі всебічної теоретичної і експериментальної інформації про теплофізичні властивості нової генерації робочих і теплопередавальних середовищ - іонних рідин і нанофлюїдів. В роботі дана класифікація можливих механізмів інтенсифікації переносу енергії в традиційних теплоносіях з домішками наноструктурованих матеріалів. Розроблена стратегія моделювання особливостей термодинамічної і фазової поведінки речовин з домішками нанофлюїдів та іонних рідин. Запропоновано моделі термодинамічної поведінки нанофлюїдів для прогнозування зсуву критичної точки чистих компонентів у присутності наноструктурованих матеріалів і проведено дослідження впливу розміру та форми наночасток на термодинамічні характеристики теплоносіїв. На основі теорії термодинамічної подібності побудовані рівняння стану та разраховані таблиці термодинамічних властивостей технічно важливих газів з домішками наночасток різної природи. В дисертації виконано широкий спектр експериментальних досліджень нанофлюїдів (розчинність, Р - V - Т -х поверхня, коефіцієнти переносу, поверхневий натяг) для перевірки адекватності розроблених моделей теплофізичних властивостей речовин з домішками наноструктурованих матеріалів. Термодинамічна та фазова поведінка сумішей природних і синтетичних холодоагентів з іонними рідинами досліджені з точки зору уявлень про глобальні фазові діаграми. Дана оцінка можливого руйнування азеотропії у багатокомпонентних холодоагентах. Особлива увага приділена питанню інтенсифікації процесів переносу енергії та імпульсу в мікроканалах при течії робочих тіл за рахунок наноребер. Дана оцінка ефективності гідродинамічних процесів при течії нанофлюїдів у деревовидних мікроканалах.en_US
dc.description.abstractДиссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.14.06 — Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. Диссертационная работа посвящена комплексному теоретическому и экспериментальному решению важной научно-технической проблемы - повышению эффективности теплоэнергетических систем на основе использования новых рабочих сред и теплоносителей - ионных жидкостей и нанофлюидов. В работе классифицированы возможные механизмы интенсификации переноса энергии в классических теплоносителях при добавках наноструктурированных материалов и разработана стратегия моделирования особенностей термодинамического и фазового поведения нанофлюидов и ионных жидкостей. Разработаны модели термодинамического поведения нанофлюидов для предсказания сдвига критической точки чистых компонентов в присутствии наноструктурированных материалов и исследовано влияние размера и формы наночастиц на термодинамические характеристики теплоносителей. На основе теории термодинамического подобия построены модели уравнений состояния нанофлюидов и рассчитаны таблицы термодинамических свойств технически важных газов с добавками наночастиц различной природы. В диссертации проведен широкий спектр экспериментальных исследований нанофлюидов (растворимость, Р - V - Т -х поверхность, коэффициенты переноса, поверхностное натяжение) для проверки адекватности разработанных моделей теплофизических свойств веществ с добавками наноструктурированных материалов. Термодинамическое и фазовое поведение бинарных растворов природных и синтетических хладагентов с ионными жидкостями исследовано с точки зрения глобальных фазовых диаграмм. Предсказано явление разрушения азеотропных состояний в многокомпонентных хладагентах при добавке ионных жидкостей. Для поиска рабочих тел, снижающих давление сжатия в СО2 компрессорах, рассмотрено влияние структуры анионных и катионных групп на управление фазовыми равновесиями в системах диоксид углерода - ионные жидкости на основе имидазола. Особое внимание уделено вопросу интенсификации процессов переноса энергии и импульса в микроканалах при течении теплоносителей за счет наноребер; дана оценка эффективности гидродинамических процессов при течении нанофлюидов в древовидных микроканалах. Разработан подход к поиску рабочих тел с добавками наночастиц, отвечающих требованиям устойчивого развития, для низкопотенциальных энергопреобразующих систем на основе органического цикла Ренкина. Разработанные подходы к созданию практических методов расчета термодинамических свойств веществ с добавками наноструктурированных материалов и ионных жидкостей сокращают объемы и сроки дорогостоящих экспериментальных исследований и являются платформой для выбора перспективных рабочих тел для теплоэнергетических и холодильных систем.
dc.description.abstractThesis for a doctor of science (engineering) degree by specialty 05.14.06 — Technical Thermophysics and Industrial Heat Engineering. The thesis is devoted to the integrated theoretical and experimental solution of important scientific and technological problem: efficiency enhancement of heat-and-power engineering systems via new working media - the ionic liquids and nanofluids. The possible mechanisms of energy transfer intensification at nanoparticle doping in conventional heat transfer fluids are classified and modeling strategy of both nanofluids and ionic liquids thermodynamic and phase behavior is developed. To predict the critical point shift of pure substances at nanostructured materials adding the thermodynamic models are used and influence of nanoparticle size and geometry is studied. The equations of state for nanofluids are presented and thermodynamic properties are calculated on the similarity theory base. Experimental studies of nanofluids (solubility, P-V-T-x surface, transfer coefficients, and surface tension) to test the thermophysical property model adequacy are carried out. . Global phase behavior of ionic liquid - industrial refrigerant blends is analyzed and IV and/or V types according to the classification scheme of Scott and van Konynenburg is established. The azeotropy breaking in binary refrigerant mixtures with ionic liquid adding is predicted. Novel class of binary working fluids - carbon dioxide with ionic liquids presents one of prospective opportunities to solve the problem of ozone safe substances for energy conversion systems. Thermodynamic behavior models for CO2 - ionic liquid blends are considered and method of equation of state parameter estimation is developed. The influence of nanostructured materials on heat transfer enhancement in cooling systems is considered. Design criterion based on the constructal conception of heat conducting paths minimization at given space domain is applied. The cooling performance assessment of a microchannel heat sink with dendritic structure is given. Further enhancement of heat transfer coefficient initiated by nanofluid application is discussed. A general approach to the working fluid selection for organic Rankine cycle that meets a sustainable development criterion is developed. The direct assessment of the efficiency criteria for the Rankine cycle via artificial neural networks approach is proposed. The forecast of efficiency criteria for the Rankine cycle as output parameters which describe the coefficient of performance with high accuracy and without thermodynamic property calculations is given.
dc.identifier.urihttps://card-file.ontu.edu.ua/handle/123456789/2781
dc.publisherОНАХТen_US
dc.subjectнанофлюїдиen_US
dc.subjectіонні рідиниen_US
dc.subjectробочі середовищаen_US
dc.subjectенергетична ефективністьen_US
dc.subjectрівняння стануen_US
dc.subjectтермодинамічні властивостіen_US
dc.subjectфазові рівновагиen_US
dc.subjectнанофлюидыen_US
dc.subjectионные жидкостиen_US
dc.subjectрабочие средыen_US
dc.subjectэнергетическая эффективностьen_US
dc.subjectуравнение состоянияen_US
dc.subjectтермодинамические свойстваen_US
dc.subjectфазовые равновесияen_US
dc.subjectnanofluidsen_US
dc.subjectionic fluidsen_US
dc.subjectworking mediaen_US
dc.subjectenergy efficiencyen_US
dc.subjectequation of stateen_US
dc.subjectthermodynamic propertiesen_US
dc.subjectphase equilibriaen_US
dc.titleНауково-технічні основи підвищення ефективності теплоенергетичних систем з використанням іонних рідин і нанофлюїдівen_US
dc.title.alternativeНаучно-технические основы повышения эффективности теплоэнергетических систем, использующих ионные жидкости и нанофлюидыen_US
dc.title.alternativeScientific and technological fundamentals of heat-and-power engineering systems efficiency enhancement via the ionic liquids and nanofluidsen_US
dc.typeBooken_US
Файли
Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NikitinDN.pdf
Розмір:
79.52 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Plain Text
Опис:
Завантажити
Зібрання
Автореферати дисертацій (Abstracts)