Координатор: член-корр. РАН Алексеенко С. В.

Исполнители: ИГиЛ, НИОХ, ИТ СО РАН, КузбГТУ

С целью расширения фундаментальных знаний о свойствах нового класса соединений — полифтораренов разработан новый метод синтеза пентафторбензола и способ получения хлорпентафторбензола высокой степени чистоты (>99,5 % и >99,8 % соответственно), а также неизвестных 1,3,4-трифторизохинолина и перфторированных бензоциклоалкенов, содержащих пентафторфенильную группу в алициклическом фрагменте. В результате изучения превращений синтезированных перфторарилбензоциклоалкенов под действием пятифтористой сурьмы получена принципиально новая информация фундаментального характера о неизвестных для перфторуглеродов катионоидных скелетных перегруппировках. Созданы предпосылки внедрения разработок по получению частично фторированных диалкиловых эфиров в промышленность, что создает перспективу более широкого применения фторорганических материалов.

Созданы новые экспериментальные установки для исследования теплоемкости, теплопроводности и плотности фторированных органических жидкостей в широком интервале параметров состояния. Проведены детальные измерения комплекса свойств озонобезопасных фреонов R-227ea и R-236ea в широкой области параметров состояния, включая линию насыщения и критическую область. Разработаны таблицы справочных данных температурных и барических зависимостей свойств фреонов, а также оценены их погрешности. Новые данные существенно уточняют имеющиеся в литературе сведения по свойствам R-227ea и R-236ea, а в ряде случаев получены впервые и в настоящее время являются единственными. Определены температурные зависимости теплоемкости и теплопроводности в идеально газовом состоянии, а также критические параметры и критические индексы фреонов, которые можно использовать для прогнозирования теплофизических свойств.

Проведены эксперименты по пробою ряда перфторорганических соединений (см. рисунок). Наиболее перспективным для использования в качестве жидкого диэлектрика из исследованных перфторанов является перфтордибутиловый эфир, динамическая электрическая прочность которого существенно выше, чем у трансформаторного масла. Предложен принципиально новый макроскопический подход к пробою жидких диэлектриков, на основе которого разработаны методы расчета вероятностей возникновения пробоя при изменении формы и размеров электродов, расстояния между ними, величины и формы подаваемого напряжения, а также проведено прямое стохастическое компьютерное моделирование экспериментов по пробою жидких диэлектриков (см. рисунок).

Распределение мест зарождения пробоев на поверхности полусферических электродов. a - результаты моделирования серии из 140 пробоев, б - фотография поверхности электрода (8 ´ 8 мм). Figure. Breakdown pitting on surface of a hemispherical electrodes. a - results of computer simulation of a series of breakdown, б - photo of the electrode surface of stainless steel. Areas of size 8 ´ 8 mm are shown. The total number of breakdowns in the series N = 140.

Впервые проведены экспериментальные исследования по влиянию ударной волны на растворение газа в жидкости. Экспериментально определено значение объемного коэффициента массообмена при растворении углекислого газа в перфторуглеродах под действием ударной волны различной интенсивности. Установлено, что время насыщения перфторуглеродов углекислым газом и кислородом зависит от параметров ударной волны, данный факт может служить основанием для создания новых методов разделения газов.

Проведены экспериментальные исследования теплообмена при кипении и конденсации на трубах хладона R227 на гладких трубах и трубах, помещенных в зернистый слой. Обнаружено, что наличие на поверхности кипения зернистого слоя увеличивает интенсивность теплообмена при пузырьковом кипении, но практически на порядок снижает значение теплового потока, при котором происходит начало перехода от пузырькового к пленочному кипению. Экспериментально показано, что применение зернистых слоев в качестве интенсификаторов теплообмена приводит к значительному росту коэффициента теплоотдачи.

1. Колечкина В. Г., Максимов А. М., Платонов В. Е., Осина О. И. Синтез 1,3,4-трифтор­изохинолина при сопиролизе 2,3,5,6-тетрафторпиридин-4-сульфонилхлорида с бутадиеном// Изв. РАН. Сер. хим. 2001. № 2. С. 307—309.
2. Карпов В. М., Меженкова Т. В., Платонов В. Е., Синяков В. Р., Щеголева Л. Н. Пентафторфенилирование перфторированных бензоциклобутена, индана и тетралина в реакции с пентафторбензолом в среде SbF₅// Журн. орг. хим. 2002. Т. 38, вып. 8. С. 1210—1217.
3. Karpov V. M., Mezhenkova T. V., Platonov V. E., Sinyakov V. R. Cationoid rearrangements in reactions of perfluoro-1-arylbenzocyclobutenes with antimony pentafluoride// J. Fluorine Chem. 2002. V. 117. P. 73—81.
4. Комаров С. Г., Груздев В. А. Скорость звука и идеально-газовая теплоемкость фторуглеводорода HFC-227ea// Теплофизика и аэромеханика. 2001. Т. 8, № 3. С. 467—474.
5. Gruzdev V. A., Khairulin R. A., Komarov S. G., Stankus S. V. Thermodynamic properties of HFC-227ea// International Journal of Thermophysics. 2002. Vol. 23. P. 809—824.
6. Станкус С. В., Хайрулин Р. А., Багинский А. В. Термодинамические и переносные свойства гексафторбензола и перфтортриэтиламина в жидком состоянии// Теплофизика и аэромеханика 2001. Т. 8, № 2. С. 317—327.
7. Верба О. И., Груздев В. А. Теплопроводность гептафторпропана HFC-227ea// Там же. 2002. Т. 9, № 3. С. 467—476.
8. Kupershtokh A. L., Palchikov E. I., Karpov D. I., Vitellas I., Agoris D. P., Charalambakos V. P. Stochastic model of breakdown initiation in dielectric liquids// J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. V. 35, № 23. P. 3106—3121.

Петрик П. Т., Богомолов А. Р., Дворовенко И. В., Старикова Е. Ю. Кипение хладонов на трубах разной ориентации, помещенных в зернистые слои// ИФЖ. 2002. T. 75, № 1. C. 109—111.

---

В оглавление

Далее