Контактный теплообмен через соединения с окисленными поверхностями
![Диссертация: Контактный теплообмен через соединения с окисленными поверхностями](https://westud.ru/work/3381099/cover.png)
Диссертация
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 118 страницах, в том числе 100 страниц машинописного текста. В диссертацию входят 44 рисунков, 4 таблиц, библиографический список литературы составляет 100 наименований. Адекватность. Адекватность математических моделей подтверждается… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения и размерности
- Глава 1. Анализ состояния проблемы контактного теплообмена. Цель и задачи исследования
- 1. 1. Общие сведения о контактном теплообмене. Контактное термическое сопротивление .'.'
- 1. 2. Основные факторы, влияющие на процесс контактного теплообмена
- 1. 3. Экспериментальные данные о термосопротивлении контакта окисленных поверхностей
- 1. 4. Выводы и постановка задачи исследований
- Глава 2. Математическое моделирование процесса теплообмена через зону контакта окисленных поверхностей
- 2. 1. Общие сведения о природе образования и структуре оксидных пленок на металлических поверхностях
- 2. 2. Математическое моделирование процесса формирования контактных термосопротивлений в соединениях с окисленными поверхностями
- 2. 3. Моделирование процесса формирования контактного термосопротивления для окисленных поверхностей при наличии макронеровностей
- 2. 4. Выводы
- Глава 3. Постановка, программа и методики экспериментальных исследований
- 3. 1. Характеристика и программа экспериментальных исследований
- 3. 2. Объекты исследований
- 3. 3. Планирование экспериментов и статистическая обработка результатов испытаний
- 3. 4. Методика и установка для исследования процесса теплообмена в зоне контакта поверхностей с оксидными пленками
- 3. 5. Методика и установка для исследования термосопротивления в зоне контакта окисленных периодически соприкасающихся поверхностей
- 3. 6. Выводы
- Глава 4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований и их анализ
- 4. 1. Теплообмен через контактные соединения с плоскошероховатыми поверхностями с оксидными пленками
- 4. 2. Теплообмен через контактные соединения с окисленными поверхностями, имеющими волнистость или макроотклонения формы
- 4. 3. Теплообмен в зоне контакта периодически соприкасающихся окисленных металлических поверхностей
Список литературы
- Шлыков, Ю.П. Контактный теплообмен Текст.: моногр. / Ю. П. Шлыков, Е. А. Ганин. — М.: Госэнергоиздат, 1963 144 с.
- Шлыков, Ю.П. Контактное термическое сопротивление Текст.: моногр. / Ю. П. Шлыков, Е. А. Ганин, С. Н. Царевский. М.: Энергия, 1977. — 328 с.
- Попов, В.М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений Текст.: моногр. / В. М. Попов. -М.: Энергия, 1971. -214 с.
- Мадхусудана, К.В. Контактная теплопередача. Исследования последнего десятилетия Текст. / К. В. Мадхусудана, JI.C. Флетчер // Аэрокосмическая технология. 1987. — № 3. — С. 103 — 120.
- Фаворский, О.Н. Контактный теплообмен в газотурбинных двигателях и энергоустановках Текст.: моногр. / О. Н. Фаворский, В. А. Мальцев, В. Н. Леонтьев. — М.: Машиностроение, 1978. 143 с.
- Крагельский, И.В. Трение и износ Текст.: моногр. / И. В. Крагельский. — М.: Машгиз, 1962. 383 с.
- Демкин, Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей Текст.: моногр. / Н. Б. Демкин. М.: Наука, 1970. — 226 с.
- Демкин, Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин Текст.: моногр. / Н. Б. Демкин, Э. В. Рыжов. -М.: Машиностроение, 1981. -244 с.
- Эккерт, Э.Р. Введение в теорию теплообмена и массообмена Текст.: моногр. / Э. Р. Эккерт. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1957. — 274 с.
- Rapier, А.С. The thermal conductance of uranium dioxide stainless steel interfaces Text. / A.C. Rapier, T.M. Jones, Y.E. Macintosh // Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 1963. Vol.6, P. 397 — 416/
- Попов, В.М. К определению термического контактного сопротивления в газовой среде Текст. / В. М. Попов, А. И. Краснобородько // Инженерно-физический журнал. — 1974. — Т. 36. Вып. 4. — С. 308 — 310.
- Cetinkale, T.N. a Fishenden М. Thermal Conductance of Metalls Surfaces in Contacts Text. / T.N. Cetincale // Proceedings of the Ceereral Discussion on heat110
- Transfer. 1953. — P. 271 — 276.
- Jacobs R.B. Thermal conductance of metallic contacts Text. / R.B. Jacobs, C. Starr // The Review of Scientific Instruments. 1939. — V.10. — № 4. — P. 140 -141.
- Kouwenhoven, W.B. Thermal resistance of metal contacts Text. / W.B. Kou-wenhoven, I. H. Potter // The Journal of the American Welding Society. 1948. — V.27. — № 10. -P.515 — 520.
- Швец, И.Т. Исследования по контактному теплообмену между деталями тепловых машин Текст. / И. Т. Швец, Е. П. Дыбан, Н. М. Кондак // Тр. Института теплоэнергетики АН УССР. 1955. — Вып. 12. — С.21 — 53.
- Дыбан, Е.П. Исследование контактного теплообмена между деталями Текст. / Е. П. Дыбан, Н. М. Кондак, И. Т. Швец // Изв. АН СССР ОТН. 1954. — № 9. — С.63 — 79.
- Ильченко, О.Т. Тепловая проводимость слоя, образованного выступами шероховатости Текст. / О. Т. Ильченко, В. М. Капинос // ИВУЗ. Энергетика. — 1958.-№ 9.-С. 77−89.
- Ильченко, О.Т. Термическое сопротивление контактного слоя Текст. / О. Т. Ильченко, В. М. Капинос // Тр. Харьков, политех, инст-та. Машиностроение. 1959. — Т. 19. — Вып.5. — С. 169−181.
- Шлыков, Ю.П. Исследование контактного теплообмена Текст. / Ю. П. Шлыков, Е. А. Ганин, Н. Б. Демкин // Теплоэнергетика. 1960. — № 6. — С. 72 -76.
- Шлыков, Ю.П. Экспериментальное исследование контактного теплообмена Текст. / Ю. П. Шлыков, Е. А. Ганин // Теплоэнергетика. 1961. — № 7. -С. 73 — 76.
- Миллер, B.C. Некоторые результаты экспериментального исследования контактного теплообмена Текст. / B.C. Миллер // Тр. инст-та теплоэнергетики АН УССР. 1960. — Вып. 18. — С. 37 — 45.
- Миллер, B.C. Результаты экспериментального исследования контактного теплообмена между металлическими плоскими поверхностями Текст. /B.C.ill
- Миллер // Тр. инст-та теплоэнергетики АН УССР. 1960. — Вып.20. — С.83 -88.
- Хижняк, Е.П. Исследование контактного термического сопротивления Текст. / Е. П. Хижняк // Тр. Гос. науч.-иссл. инст-та гражд. возд. флота. -1963.-Вып. 39.-С. 65.
- Хижняк, Е.П. Некоторые результаты исследований контактного термического термосопротивления Текст. / Е. П. Хижняк // ИВУЗ. Энергетика. -1966.-№ 2.-С. 66−76.
- Миллер, B.C. Контактный теплообмен в элементах высокотемпературных машин Текст.: моногр. / B.C. Миллер. Киев: Наукова думка, 1966. — 132 с.
- Фрид. Проблема теплового контактного сопротивления в конструкциях космических кораблей Текст. / Фрид, Костелло // Ракетная техника. — 1962. -№ 2. С. 65 — 67.
- Клаузинг. Термическое сопротивление контакта в вакууме Текст. / Клау-зинг, Чао // Теплопередача. 1965. — № 2. — С.98 — 108.
- Yovanovich, М.М. Thermal Contact Conductance of Turned Surfaces Text. / M.M. Yovanovich. A: AA Paner. — 1971. — P. 71 — 80.
- Попов, B.M. Термическое сопротивление контакта волнистых поверхностей в вакууме Текст. / В. М. Попов // Инженерно-физический журнал. -1974. Т.27. — № 5. — С. 811 — 817.
- Новиков, B.C. Влияние сжатия волнистых поверхностей на контактное термическое сопротивление Текст. / B.C. Новиков // Инженерно-физический журнал. 1970.-Т.19.-№ 2.-С. 327−331.
- Попов, В.М. К вопросу определения термического сопротивления контакта систем с волнистыми поверхностями Текст. / В. М. Попов, М. С. Лазарев // Инженерно-физический журнал. — 1971. — Т.20. № 5. — С. 846 -852.
- Маккинзи, M.JI. Пластическая деформация образцов с большим радиусом кривизны под действием больших нагрузок при определении теплопроводности Текст. / M. JL Маккинзи // Ракетная техника и космонавтика. 1973. — Т. 11. -№ 3. — С. 10−12.
- Dundurs J. Heat Conduction between Bodies with Wavy Surfaces Text. / J. Dundurs, C. Panek // Journal of Heat and Mase Transfer. 1976. — Vol. 19. — P. 731−736.
- Edmonds, M.J. Thermal Contact Resistance of Hard Machined Surfaces Pressed Against Relativedy soft Optical Flats Text. / M.J. Edmonds, A.M. Jones, Roberts S.D. // Applied Energy. 1980. — Vol. 6. — P. 405 — 427.
- Weills, N.D. Thermal resistance measurements of Joints formed between stationary metal surfaces Text. / N.D. Weills, E.A. Ryder // Trans, of the ASME. -1949.-Vol. 71. — № 3. — P. 259−266.
- Cordier, H. Etude experimentale de influence de la pression sur les resistances thermiques de contact Text. / H. Cordier, K. Maiti // Comptes Rendus. 1960. -Vol. 250. — № 16.-P. 46−51.
- Cordier, H. Etude experimentale des resistances thermiques de contact influence de la pression Text. / H. Cordier // Annales de Physique. 1961. — Tome 6. -№ 1 -2. -P. 5- 19.
- Маккинзи, М.Л. Экспериментальное подтверждение циклического характера контактного теплообмена Текст. / М. Л. Маккинзи // В кн. «Теплообмен и тепловой режим космических аппаратов». — М.: Мир. — 1974. С. 213 — 233.
- Микич, Б. Влияние теплопроводности материала покрытия на термическое сопротивление контакта Текст. / Б. Микич, Г. Карнаскиали // Теплопередача. 1970. -№ 3. — С. 168- 175.
- Мальков, В.А. Влияние покрытия и прокладок из мягких материалов на контактное термическое сопротивление Текст. / В. А. Мальков, П.А. Доба-шин // Инженерно — физический журнал. — 1969. Т. 17. — № 5. — С. 871 — 879.
- Fletcher, L.S. Review of Thermal Control Metallic Junction Text. / L.S. Flatcher // Journal of Spacecraft and Rockets. 1972. — Vol. 9. — P. 849 — 850.
- Гайорог, Д.А. Исследование теплоизоляционных материалов для контактирующих поверхностей Текст. / Д. А. Гайорог // В кн. «Теплообмен и тепловой режим космических аппаратов. М.: Мир, 1974. — С. 234 — 258.
- Попов, В.М. Теплообмен через соединения на клеях Текст.: моногр. / В. М. Попов. М.: Энергия, 1974. — 304 с.
- Попов, В.М. Термическое сопротивление клеевых соединений Текст. /
- B.М. Попов, Л. Ф. Янин // Изв. вузов. Авиационная техника. 1971. — № 2. —1. C. 193 194.
- Попов, В.М. К вопросу о зависимости термического сопротивления клеевых соединений от модификаций геометрии склеиваемых поверхностей Текст. / В. М. Попов // Инженерно-физический журнал. 1972. — Т. 23. — № 5.-С. 928−929.
- Попов, В.М. К вопросу о термическом сопротивлении клеевых прослоек на основе высоковязких клеев Текст. / В. М. Попов, В. П. Белокуров // Механика полимеров. 1975. — № 2. — С. 361 — 364.
- Льюис, Д. Термическое сопротивление соединений на клеях Текст. / Д. Льюис, X. Сауер // Теплопередача. 1965. — № 2. — С. 64 — 66.
- Михеев, Ю.С. Влияние относительного сдвига поверхностей на величину термического сопротивления контакта Текст. / Ю. С. Михеев, В. В. Эглит // В кн. «Исследование теплообмена в летательных аппаратах». — М.: МАИ, 1982. -С. 78−82.
- Эглит, В.В. Оценка тепловых потерь в подвижных системах Текст. / В. В. Эглит // В кн. «Теплообмен в авиационной технике». М.: МАИ, 1984. — С. 68−71.
- Акопова, М.И. О локальных сдвигах при тепловом контактировании поверхностей Текст. / М. И. Акопова и др.// В кн. «Отдельные задачи тепло- и массообмена между потоками на поверхности». М.: МАИ, 1986. — С. 66 -68.
- Меснянкин, С.Ю. Текст. / С. Ю. Меснянкин, Ю. С Михеев, В. В. Эглит // В кн. «Теплообмен в элементах конструкции авиационных двигательных установок». -М.: МАИ, 1985.-С. 44−47.
- Михайлова, Т.В. Контактный теплообмен при длительном нагружении Текст. / Т. В. Михайлова, С. Ю. Меснянкин // Тр. 3-й Росс. нац. конфер. по теплообмену. -М.: МЭИ, 2002. Т. 7. — С. 192 — 195.
- Измайлов, В.В. О связи функциональных характеристик материалов с их физико-механическими свойствами Текст. /В.В. Измайлов // В кн. «Механика и физика контактного взаимодействия». Калинин: КГУ. — 1980. — С. 65 -67.
- Howard, J.R. An Analogue study of Heat Transfer Through Periodically Contacting Surfaces Text. / J.R. Howard, A.E. Sutton // Inter. Journal of Heat and Mass Transfer.- 1970.-Vol. 13. P. 173 — 183.
- Говард, Д.Р. Влияние контактного сопротивления на перенос тела между периодически контактирующими поверхностями Текст. / Д. Р. Говард, Н. Е. Саггон // Теплопередача. 1973. — № 3. — С. 128 — 129.
- Карпов, А.А. К определению температурного поля в подвижных соединениях Текст. / А. А. Карпов, В. М. Попов, В. И. Копанева // Вестник ВГТУ. Серия Энергетика. Воронеж: ВГТУ. — 2003. — Вып. 7.3. — С. 22 — 24.
- Чиркин, B.C. Теплопроводность промышленных материалов Текст.: мо-ногр. / B.C. Чиркин. М.: Гос. НТИ маш. лит., 1962. — 247 с.
- Boeschoten, N. Van der Held E. The thermal conductance of contacts between aluminum and other metals Text. / N. Boeschoten // Physical. 1957. — V. 23. -№ 1.-P. 37−44.
- Sanderson, P.D. Thermal resistance of magnox uranium interface. Initial results on effect of uranium oxide thickness Text. / NPCC — EEWP / P 100. Eng115lish. Electr. Co. Ltd. 1957.
- Pearson I. A. Thermal resistance of Joint between a nuclear fuel and its canning material Text. /1.A. Parson // Nuclear Energy. 1962. — December.
- Pearson I.A. Internal heat transfer in fuel elements Text. / I.A. Parson // Nuclear Energy. — 1963. — June.
- Gale, E.M. Effect of Surface Films on Thermal Contact Conductance Text. / T.M. Gale. Part 1. — Microscopic Experiments. — ASME Paper 70 — HT / SpT -26, June 1970.
- Tsao, Y. H. Effect of Surfaces Films on Thermal Contact Conductance Text. / Y.H. Tsao, R.W. Heimburg. Part 2 — Microscopic Experiments. — ASME Paper 70HT / SpT — 27, June 1970.
- Tsukisoe, T. On the Mechanism of Heat Transfer between Metal Surfaces in Contact Text. Part 1 / T. Tsukisoe, T. Hisacado // Heat Transfer Japanese Research.-Vol. 1.-Jan.-March 1972.-P. 104−112.
- Tsukisoe, T. On the Mechaitism of Heat Transfer between Metal Surfaces in Contact Text. 2 nd Part / T. Tsukisoe, T. Hisacado // Heat Transfer Japanese Research. — Vol. 1. — April — June 1972. — P. 23 — 31.
- Yip, F.C. The Effect of oxide Films on Thermal Contact Resistance Text. / F. C. Yip. AJAA Paper 74 — 693, July 1974.
- Mian, M.N. Thermal Resistance of Pressed Contact between, Steel Surfaes: Influence of Oxide Films Text. / M.N. Mian and others // Journal of Mechanical Engineering Science. Vol. 21, 1979. — P. 159 — 166.
- Харитонов, В.В. Влияние теплопроводности поверхностного слоя на контактное термическое сопротивление Текст. / В. В. Харитонов // Атомная энергия. 1974.-т. 36.-Вып. 4.-С. 308−310.
- Хольм, Р. Электрические контакты Текст.: моногр. / Р. Хольм. М.: Изд-во иностр. лит., 1961.- 263 с.
- Эванс, Ю.Р. Коррозия и окисление металлов Текст.: моногр. / Ю. Р. Эванс. -М.: Машиностроение, 1962. 856 с.
- Кофстад, П. Высокотемпературное окисление металлов Текст.: моногр. /116
- П. Кофстад. М.: Мир, 1969. — 392 с.
- Кубашевский, О. Окисление металлов и сплавов Текст.: моногр. / О. Ку-башевский, Б. Гопкинс. — М.: Металлургия, 1965. — 343 с.
- Хауффе, К. Реакции в твердых телах и на поверхности Текст.: моногр. / К. Хауффе. — М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 413 с.
- Семенов, А.П. Схватывание металлов Текст.: моногр. / А. П. Семенов. — М.: Машгиз, 1958. 348 с.
- Самсонов, Г. В. Физико-механические свойства окислов Текст.:моногр./ Г. В. Самсонов. М.: Металлургия, 1978. — 471 с.
- Францевич. И.Н. Высокотемпературное окисление металлов и сплавов Текст.: моногр. / И. Н. Францевич. Киев: Гостехиздат, УССР, 1963. — 348 с.
- Roess, L.C. Theory of Conductance Text. / L.C. Roess // Beacon Labs. Texas, Beacon, NY, unpublished report, 1949. App. A.
- Fenech, H. Prediction of Thermal Conductance of Metallic Surfaces in Contact Text. / H. Fenech, W. Rohsenow // ASME Journal of Heat Transfer. Vol. 85. -Feb. 1963.-P. 15−24.
- Cooper, M. G. Thermal Contact conductance Text. / M.G. Cooper, B.B. Mik-ic, M.M. Yovanovich // International Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 12.-1969.-P. 279−300.
- Hunter, A. J. Heat Flow Across Metallic Joints The Constriction Alleviation Factor Text. / A.J. Hunter, A. Williams // International Journal of Heart and Mass Transfer. — Vol. 12. — 1969. — P. 524 — 526.
- Sanokawa, K. Heat Transfer Between Metallic Surfaces in Contact Text. / K. Sanokawa // Bulletin of the Japan Sosiety of Mechanical Engineers. Vol. 11. — № 4.-1968.-P. 253−263.
- Фрид. Проблема теплового контактного сопротивления в конструкции космических кораблей Текст. / Фрид, Костелло // Ракетная техника. 1962. — № 2. — С. 66−77.
- Флетчер. Расчет контактного теплообмена между двумя одинаковыми металлическими поверхностями Текст. / Флетчер, Гайорг // В сб. «Теплообмен117и тепловой режим космических аппаратов». М.: Мир, 1974. — С. 196 — 212.
- Timochenko, S. Theory of elasticity Text. / S. Timochenko, J. Goodier // McGraw-Hill Book Co, N.Y., 1951.
- Кремер, H.M. Теория вероятностей и математическая статистика Текст.: моногр. / Н. М. Кремер. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 543 с.
- Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента поиска оптимальных условий Текст.: моногр. / Ю. П. Адлер. М.: Наука, 1976. — 279 с.
- Попов, В.М. Теплообмен через контактные соединения с окисленными металлическими поверхностями Текст. / В. М. Попов, А. Е. Крючков // Вестник ВГТУ Серия «Энергетика». Воронеж: ВГТУ, 2006. — Т. 2. — № 6. — С. 14 -17.
- Попов, В.М. Теплопроводность между периодически контактирующими поверхностями Текст. / В. М. Попов и др. // Вестник ВГТУ. Воронеж: ВГТУ, 2007. — Т. 3. — № 6. — С. 101 — 105.
- Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке Текст.: моногр. / Н. Джонсон. Ф. Лион. М.: Наука, 1980. — 326 с.
- Долинский, Е.Ф. Обработка результатов измерений Текст.: моногр. / Е. Ф. Долинский. — М.: Изд-во стандартов, 1973. 316 с.
- Jacobs, R.B. Thermal conductance of metallic contacts Text. / R.B. Jacobs, C. Starr // The Review of Scientific Instruments. 1939. — Vol. 10. — № 5. — P. 140 118
- Физико-химические свойства окислов Текст. Справочник. — М.: Металлургия, 1969.-298 с.
- Наумова, Е.Н. Пассивные пленки на поверхности конструкционных материалов и их защитные свойства Текст. / Е. Н. Наумова, А. Ю. Каменков, Ко-стржицкий А.И. // Холодильна техшка i технолопя. 2001. — № 5 (74). — С. 46 -51.
- Файнштейн, А.И. Изменение свойств оксидной пленки на железе в процессе роста Текст. / А. И. Файнштейн, Н. А. Литовченко // Журнал физической химии. 1980. — Т. LIX. — № 3. — С. 801 — 803.
- Деденко, Л.Т. Математическая обработка и оформление результатов экспериментов Текст.: моногр. / Л. Т. Деденко, Н. А. Корженцев. М.: МГУ. 1977.-111 с.
- Janson, R.M. The Heat Properties of Structural Elements for Space Instruments, Rept 1173, June 1962, Instrumentation Lab., Massachusetts Institute of Technology.