Монография представляет собой справочное пособие по радиационно-термическим и теплофизическим характеристикам органических жидкостей, используемых в качестве теплоносителей в атомных энергетических установках.

В монографии систематизированы и обобщены опытные данные по плотности, равновесию фаз, теплоёмкости, вязкости, теплопроводности, поверхностному натяжению наиболее распространённых теплоносителей. Описаны типичные методы исследования стойкости и теплофизических свойств. Приведены таблицы рекомендуемых значений теплофизических свойств в зависимости от температуры и концентрации высококипящих продуктов разложения. Оценена точность табличных данных.

Монография рассчитана на инженерно-технических и научных работников, работающих в области атомной энергетики. Книга может быть полезна специалистам других областей техники, а также студентам теплофизических специальностей, соприкасающихся с вопросами использования органических теплоносителей.

Рис. — 54. Табл. — 116. Библ. — 406 названий.

Известные преимущества органических теплоносителей привлекают внимание специалистов, работающих в различных областях техники, в частности в атомной энергетике. Исследования этих теплоносителей показали, что они обладают специфическими особенностями, связанными с термической и, особенно, радиационной нестабильностью органических молекул. Выяснилось, что под действием высоких температур и реакторного облучения нарушаются химические связи, образуются новые молекулы и в результате исходный теплоноситель изменяет свои физико-химические свойства.

Создание атомных электростанций с органическими теплоносителями требует, наряду с решением многих прикладных задач, постановки и проведения экспериментальных и теоретических работ по исследованию теплофизических свойств этих веществ. Конечная цель подобных работ — составление систематизированных таблиц по теплофизическим свойствам органических теплоносителей, как исходных, так и частично разложившихся под действием реакторного облучения.

Однако в отечественной и зарубежной литературе практически отсутствуют работы, связанные с обобщением и систематизацией имеющихся данных по свойствам органических теплоносителей. Всё это побудило авторов написать предлагаемую книгу, которая хотя бы в какой-то степени компенсирует имеющийся пробел. В ней систематизированы и обобщены многочисленные экспериментальные данные по влиянию высококипящих продуктов пиролиза и радиолиза на теплофизические свойства исходного теплоносителя. Необходимость такого обобщения определялась существенным расхождением экспериментальных данных разных авторов, а также разбросанностью работ по этому вопросу в различных журналах и книгах.

Материал книги основан на богатом опыте отечественных исследований, освещённых в работах советских учёных Ю. Н. Алексенко, А. М. Бродского, Н. Б. Варгафтика, Н. П. Долинина, П. А. Палибина, К. К. Полушкина, Ю. Г. Севастьянова, А. В. Чечеткина и др., а также на работах, выполненных авторами на кафедре теоретических основ теплотехники Московского энергетического института (МЭИ).

Учитывая, что специфические особенности изменения теплофизических свойств органических теплоносителей под действием облучения во многом обусловливают выбор экспериментальных методов исследования и требования к точности измерений, в книге изложены характерные и наиболее целесообразные экспериментальные методы определения теплофизических свойств, которые могут быть использованы в исследовательских и промышленных лабораториях.

В книге собраны и систематизированы физико-химические свойства следующих наиболее распространённых веществ: дифенила, o-терфенила, m-терфенила, n-терфенила, терфенильных смесей, дифенильной смеси, моноизопропилдифенила, гидротерфенила, газойля и др.

Органические вещества, которые не нашли применения в ядерных энергетических установках, нами не были рассмотрены. Исключение составили дифенильная смесь и некоторые фторзамещённые углеводороды, поскольку первая является наиболее распространённым теплоносителем, используемым в условиях отсутствия облучения, а перфторированные соединения представляют интерес благодаря высокой термической стойкости.

На основании критического анализа и обобщения имеющихся опытных данных для перечисленных выше веществ табулированы следующие свойства: температура плавления, давление насыщенного пара, критические параметры, плотность, вязкость, теплоёмкость, теплопроводность, теплота парообразования, поверхностное натяжение.

Книга состоит из двух частей. В первой части рассмотрена радиационно-термическая стойкость органических теплоносителей, описаны методы и результаты многочисленных экспериментальных исследований термической и радиационной стойкости. На основании экспериментальных данных для каждого теплоносителя указаны предельные температуры использования его в ядерных энергетических установках, дан анализ природы образующихся продуктов разложения. Нами эти вопросы рассмотрены с точки зрения главной задачи — обоснованной корреляции теплофизических свойств данного теплоносителя в зависимости от накопления высококипящих продуктов разложения в образующейся смеси. Кроме того, в первой части книги рассмотрен комплекс вопросов, связанных с поведением органических теплоносителей в условиях высоких температур и облучения. Обзор по термической и радиационной стойкости, представленный в первой части, имеет цель дать лишь основные сведения, которые необходимы в главах, посвящённых аппроксимации теплофизических свойств частично разложившихся органических теплоносителей.

Во второй части даётся обзор экспериментальных методов исследования теплофизических свойств. На основе анализа и обобщения наиболее надёжных опытных данных составлены таблицы рекомендуемых значений теплофизических свойств некоторых распространённых теплоносителей. Приведены табулированные значения теплофизических свойств в зависимости от температуры и концентрации высококипящих продуктов для теплоносителей, частично разложившихся в условиях пиролиза и радиолиза. Оценена также точность табличных данных.

В предлагаемой работе авторы не ставили себе цель охватить весь материал, относящийся к проблеме использования органических теплоносителей. Кроме того, авторы считали нецелесообразным рассматривать вопросы, детально освещённые в вышедших ранее монографиях Ю. Н. Алексенко и А. В. Чечеткина.

Книга предназначена для проектировщиков и исследователей, работающих в области ядерной энергетики, а также для специалистов других областей техники,соприкасающихся с вопросами использования органических теплоносителей…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. Электрическая проводимость жидких диэлектриков, Адамчевский И., 1972
2. Динамика и прочность водо-водяных энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2004
3. Несущая способность парогенераторов водо-водяных энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2003
4. Модельные исследования и натурная тензометрия энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2001
5. Виброакустика в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200, Аркадов Г. В., Павелко В. И., Слепов М. Т., 2018
6. Вопросы безопасной работы реакторов ВВЭР, Сидоренко В. А., 1977
7. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок, Попырин Л. С., 1978
8. Водный режим атомных электростанций, Герасимов В. В., Касперович А. И., Мартынова О. И., 1976
9. Проблемы новой энергетики, Шейндлин А. Е., 2006
10. Химия. Энергетика. Безопасность, Легасов В. А., 2007
11. Безопасность АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, Кузнецов И. А., Поплавский В. М., 2012
12. Научные и технические основы ядерной энергетики. тт. I, II (комплект из 2 книг), Гудмен К., ред., 1948
13. Ядерная энергия: Угроза окружающей среде или решение энергетической проблемы XXI века?, Кастро Диас-Баларт Ф., 2008
14. Моделирование теплоэнергетического оборудования, Кутателадзе С. C., Ляховский Д. Н., Пермяков В. А., 1966
15. Обзор работ по теплообмену к двухфазным системам, Колльер Д., 1962
16. Измерения температур в объектах новой техники, Гордов А. Н., ред., 1965
17. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах, Дульнев Г. Н., Семяшкин Э. М., 1968
18. Методы измерения температуры. В 2-х частях (комплект из 2 книг), Соколов В. А., ред., 1954
19. Теплотехника: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб., Баскаков А. П., Берг Б. В., Витт О. К., Кузнецов Ю. В., Филипповский Н. Ф., 1991
20. Распространение тепловых волн в гетерогенных средах, Матрос Ю. Ш., ред., 1988
21. Техническая термодинамика. Тепломассообмен, Мирам А. О., Павленко В. А., 2011
22. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов. Учебно-справочное пособие, Лаптев А. Г., Николаев Н. А., Башаров М. М., 2011