ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ И ЛИНЕЙНОМ ПОГЛОЩЕНИИ ЛАЗЕРНЫХ ЛУЧЕЙ ЖИДКОСТЬЮ Джафарова А.Н.

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности


Номер: 12-1
Год: 2016
Страницы: 7-10
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

теплоемкость, жидкость, лазер, heat capacity, liquid, laser

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Разработан метод который позволяет определять и устанавливать связь между теплофизическими параметрами в стационарном и нестационарном режиме. Теоритические исследования показали, что отношение стационарной теплоемкости к нестационарной при линейном поглощении лазерных лучей жидкостью равен отношению стационарной теплоемкости к нестационарной при нелинейном поглощении. Установлено, что отношение нестационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении лазерных лучей жидкостью равен отношению стационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении.

Текст научной статьи

Взаимодействие лазерного излучения с веществом - одно из важнейших научных направлений современной оптики и лазерной физики. Это направление позволило необходимым и существенным образом дополнить представления о фундаментальных фотофизических процессах, происходящих в веществе при воздействии интенсивных световых потоков различных длительностей и длин волн. Оно позволило также разработать физические основы многочисленных прикладных направлений, связанных с лазерами и их применениями в технологии. Нефтяная отрасль является приоритетной для развития всей мировой экономики. В нашей стране зависимость экономики от добычи и переработки нефти особенно высока. Теплоемкость является одной из важных теплофизических характеристик жидкостей. Исследование теплоемкости при взаимодействии лазерных лучей с жидкостью позволит выбрать правильный режим транспортировки нефти. Для проектирования режима транспортировки нефти крайне важен правильный выбор уравнений для описания течения этих нефтей. Поэтому для определения теплоемкости жидкостей рассмотрим взаимодействие лазерных лучей с жидкостью. Эта задача сводится к решению уравнения теплопроводности при линейном и нелинейном поглощении. Следует отметить, что теплоемкость полученную в стационарном режиме мы обозначаем через стационарную, а теплоемкость полученную в нестационарном режиме через нестационарную. Изменение интенсивности при прохождении света в жидкости с учетом линейного поглощения подчиняется закону Бугера, т.е. , где -интенсивность падающего излучения, - коэффициент линейного поглощения. Тогда для определения стационарной теплоемкости при линейном поглощении лазерных лучей уравнение теплопроводности имеет вид: (1) Решая (1) для стационарной теплоемкости жидкостей при линейном поглощении имеем: (2) Изменение интенсивности света с толщиной жидкости при нелинейном поглощении: . (3) Исследование влияния лазерных лучей на стационарную теплоемкость жидкостей при нелинейном поглощении сводится к решению уравнения: (4) Решая (4) для стационарной теплоемкости имеем: (5) Тогда отношение стационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении: (6) Произведя замену и в (6) имеем (7) График зависимости отношения стационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении лазерных лучей жидкостями от представлен на рисунке 1. Рис.1. График зависимости отношения стационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении лазерных лучей жидкостями от . Мы знаем что, все реальные технологические процессы нестационарные. Поэтому возникает интерес в исследовании теплофизических параметров описывающих свойства жидкостей в ходе нестационарного процесса, когда они меняются с изменением температуры и времени. Следовательно, важно установить связь между параметрами, полученными в стационарном режиме и параметрами, полученными в нестационарном режиме. В данной работе мы предлагаем теоретический метод, который позволяет установить эту связь. Для этого рассмотрим взаимодействие лазерных лучей с жидкостью в нестационарном режиме. Эта задача сводится к решению уравнения теплопроводности для нестационарного случая при нелинейном поглощении: (8) Учитывая начальные и граничные условия: (9) для нестационарной теплоемкости при нелинейном поглощении применяя метод осреднения [1,360], имеем: (10) Определение нестационарной теплоемкости жидкостей при линейном поглощении сводится к решению следующего уравнения: (12) Учитывая (9) для нестационарной теплоемкости при линейном поглощении имеем: (13) Отношение нестационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении совпадает с (6). Отношение стационарной теплоемкости к нестационарному при нелинейном поглощении имеет вид: (14) Таким образом теоритические исследования показали, что отношение стационарной теплоемкости к нестационарной при линейном поглощении лазерных лучей жидкостью равен отношению стационарной теплоемкости к нестационарной при нелинейном поглощении и равен (14). Кроме того было установлено, что отношение нестационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении лазерных лучей жидкостью равен отношению стационарных теплоемкостей при линейном и нелинейном поглощении и равен (6).

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.