alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2025.02.012-026alternative-2598Research ArticleI. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 1. Солнечная энергетикаI. RENEWABLE ENERGY 1. Solar EnergyИзучение закономерностей конвективного теплообменаStudying the laws of convective heat transferМамедовШ. Г.MamedovSh. G.

Мамедов Шикар Гаджи оглы - доцент кафедры «Электротехника и энергетика».

AZ5008, Сумгаит, 43-й квартал, здание 2

Mamedov Shikar Haji oglu - associate professor of the Department of Electrical Engineering and Power Engineering.

AZ5008, Sumgayit city, 43rd quarter, building 2

sm3439011@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5922-8785ДжаббаровТ. Г.JabbarovT. G.

Джаббаров Тахир Гаффар оглы - заведующий кафедрой «Материаловедение и технологии материалов». Доктор технических наук, ученый в области материаловедения, порошковых композиционных материалов и покрытий. Scopus ID: 5720840240.

Аз 1010, Баку, пр. Азадлыг, 16/2

Jabbarov Tahir Gaffar oglu - Head of the Department of «Materials Science and Technology of Materials». Doctor of Technical Sciences, researcher in the field of materials science, powdered composite materials, and coatings. Scopus ID: 5720840240.

Az 1010, Baku, Azadlig Ave., 16/21

tahir196041@gmail.comНасировШ. Н.NasirovSh. N.

Насиров Шукур Нариман оглы - канд. техн. наук, доц., зав кафедры «Технология производства энергии» при АГУНП.

Аз 1010, Баку, пр. Азадлыг, 16/2, +994557203901

Nasirov Shukur Nariman oglu - Ph. D. those. Sciences, Associate Professor, Head of the Department of «Energy Production Technology» at ASOIU.

Az 1010, Baku, Azadlig Ave., 16/21, +994557203901

sh.nasirov62@inbox.ruАлескеровГ. А.AleskerovG. A.

Алескеров Гулага Агами оглы – доцент кафедры строительства инженерных систем и сооружений.

AZ 1073, Баку, ул. Айни Султановой, 5

Aleskerov Gulag Agami oglu - docent of the department of construction of engineering systems and structures.

AZ 1073, Baku, st. Aini Sultanova, 5

gulaqa@rambler.ruАхмедоваТ. А.AhmedovaТ. A.

Ахмедова Тамелла Ахмед кызы - доктор технических наук.

AZ5008, Азербайджан, г. Сумгаит, 43-й квартал, здание 2

Ahmedova Tamella Ahmed kyzy - Doctor of Technical Sciences.

AZ5008, Sumgayit city, 43rd quarter, building 2

tamella.ahmadova@sdu.edu.azhttps://orcid.org/0000-0002-8362-0891АбдуллаеваС. А.AbdullayevaS. А.

Абдуллаева Самира Афган кызы - доктор философии по техническим наукам, в области надежности энергетического оборудования, старший научный сотрудник. Scopus Author ID: 57199279133.

AZ1012, Баку, проспект Г. Зардаби, 94

Abdullayeva Samira Afqan kyzy - Ph. D. in Technical Sciences, specializing in the reliability of energy equipment. Senior Researcher. Scopus Author ID: 57199279133.

AZ1012, Baku, H. Zardabi avenue, 94

samira.afqan@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-9848-5919ЭйвазоваШ. М.EyvazovaSh. M.

Эйвазова Шукуфа Микаил кызы - доктор философии по химии, ученый в области органической химии.

AZ 1073, Баку, проспект Гусейна Джавида, 25, 4-й корпус

Eyvazova Shukufa Mikail kyzy - Doctor of Philosophy in Chemistry, scientist in the field of organic chemistry.

AZ 1073, Baku, Huseyn Javid Avenue 25, 4th

ДжавадоваМ. М.JavadovaM. M.

Джавадова Мирфатма Мирбаба кызы - доцент кафедры строительства инженерных систем и сооружений.

AZ 1073, Баку, ул. Айни Султановой, 5

Javadova Mirfatma Mirbaba kyzy - docent of the department of construction of engineering systems and structures.

AZ 1073, Baku, st. Aini Sultanova, 5

gulagha.alasgarov@azmiu.edu.azСумгаитский государственный университетАзербайджанSumgait State UniversityAzerbaijanАзербайджанский Государственный Университет Нефти и ПромышленностиАзербайджанAzerbaijan State Oil and Industry UniversityAzerbaijanАзербайджанский университет архитектуры и строительстваАзербайджанAzerbaijan University of architecture and constructionAzerbaijanАзербайджанский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт энергетикиРоссияAzerbaijan Scientific-Research and Design-Prospecting Power Engineering InstituteRussian FederationАзербайджанский технический университетАзербайджанAzerbaijan Technical UniversityAzerbaijan202506042025021226Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20252025Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2598

В статье представлены результаты по исследованию характера изменения графика зависимости температуры стенки от плотности теплового потока. Результаты настоящих исследований показали, что дважды возникновение интенсификации процесса теплоотдачи является характерным для углеводородов и последнее не зависит от направления движения жидкости и положения опытной трубы.

В результате анализа графиков установлено, что независимо от значений массовой скорости, ход температурной кривой изменяется несколько раз и при этом дважды происходит интенсификация процесса теплообмена. Наступление первого улучшенного режима теплоотдачи при меньших значениях массовой скорости соответствует меньшему значению плотности теплового потока. Начало возникновения второго улучшенного теплообмена в опытах с н-гептаном при подъёмном движении при различных массовых скоростях соответствует одному и тому же значению плотности теплового потока.

При анализе опытных данных, полученных при опускном движении н-гептана, установлено, что теплоотдача при подъемном движении сопровождается дополнительным звуковым эффектом – колебаниями давления жидкости и температуры стенки.

The article presents the results of the study of the nature of the change in the graph of the wall temperature dependence on the heat flux density. The results of these studies have shown that the double occurrence of intensification of the heat transfer process is characteristic of hydrocarbons and the latter does not depend on the direction of fluid movement and the position of the experimental tube.

As a result of the analysis of the graphs, it was established that, regardless of the values of the mass velocity, the course of the temperature curve changes several times and, in this case, the intensification of the heat exchange process occurs twice. The onset of the first improved heat transfer mode at lower values of the mass velocity corresponds to a lower value of the heat flux density. The onset of the second improved heat exchange in experiments with n-heptane during upward motion at different mass velocities corresponds to the same value of the heat flux density.

When analyzing experimental data obtained during the downward movement of n-heptane, it was established that heat transfer during the upward movement is accompanied by an additional sound effect – fluctuations in liquid pressure and wall temperature.

теплоотдачаконвективный теплообменсверхкритическое давлениеулучшенный режимпсевдокритическое давлениеплотность теплового потокатепловой потокheat transferconvective heat transfersupercritical pressureimproved modepseudo-irrigatic pressureheat flow densitythermal flowReferencesИсаев Г. И., Экспериментальное исследование теплоотдачи при течении жидкости (толуола и бензола) в трубе при сверхкритическом давлении, канд. дисс., Бaку, 1975.Isaev G. I., an experimental study of heat transfer during a fluid (toluene and benzene) in a pipe at supercritical pressure, cand. Diss., Baku, 1975.Исаев Г. И. Исследование теплоотдачи при вынужденном движении н-гептана и сверхкритическом давлении. «Промышленная теплотехника», 1981, Исаев Г. И. – Т. 3, № 4, с. 33-37.Isaev G. I. The study of heat transfer during the forced movement of n-heptane and supercritical pressure. «Industrial Heat Engineering», 1981, Isaev G. I. – V. 3, No. 4, pp. 33-37.Каплан Ш. Г. Об одной возможной модели процесса переноса в околокритической области состояния жидкости // ИФЖ. – 1974, № 3.Kaplan Sh. G. On one possible model of transfer process in the plastic region of the fluid state // IFZH. – 1974, No. 3.Mamedov Sh. G. and etc. Recovery of High potential heat in the steel industry for the production of hydrogen and carbon on hydrocarbon cracking plants of the petrochemical industry // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2000-2023.Mamedov Sh. G. and etc. Recovery of High Potential Heat in the Steel Industry for the Production of Hydrogen and Carbon on Hydrocarbon Plants of the PetroChemical Industry // Alternativeative Energy and Ecology (ISJAEE), 2000-2023.Mamedov Sh. G. and etc. Production of hydrogen and carbon in the petrochemical industry by cracking of hydrocarbons in the process of heat utilization in steel production // International Journal of Hydrogen Energy, Volume 48, Issue 40, 8 May 2023, Pages 14954-14963.Mamedov Sh. G. and etc. Production of Hydrogen and Carbon in the PetroChemical Industry by Cracking of Hydrocarbs in the Process of Heat Utilization in Steel Production // International Journal of Hydrogen Energy. – Volume 48, Issue 40, 8 May 2023, Pages 14954-14963.Mamedov Sh. G. and etc. Study of the heat transfer of hydrogen and marginal hydrocarbons at supercritikal pressures // International Journal of Hydrogen Energy, 2023.Mamedov Sh. G. and etc. Study of the Heat Transfer of Hydrogen and Marginal Hydrocarbs at Supercritikal Pressures // International Journal of Hydrogen Energy, 2023.Мамедов Ш. Г. и др. Изменение температуры стенки горизонтальных и наклонных труб в зависимости от плотности теплового потока при турбулентном течении н-гептана и сверхкритических давлениях // Научный журнал изд. «Проблемы науки». – № 5 (28) 2018, с. 23-27.Mammadov Sh. G. and others. Changing the temperature of the walls of horizontal and inclined pipes depending on the density of the heat flow during the turbulent course of the n-heptane and supercritical pressure // Scientific Journal of ed. «Problems of science». – 2018. – No. 5 (28), pр. 23-27.Исаев Г. И. Теплоотдача органических теплоносителей при сверхкритических давлениях. Дисс. док. техн. наук. – Ашхабад, 1991.Isaev G. I. Heat transfer of organic coolants with supercritical pressure. Diss. dock. tech. sciences. – Ashgabat, 1991.Surtaev A. S., Pavlenko A. N., Kalita V. I., Kuznetsov D. V., Komlev D. I., Radyuk A. A., Ivannikov A. Y. The Influence of Three-Dimensional Capillary Porous Coatings on Heat Transfer at Liquid Boiling // Tech. Phys. Lett. 42, № 4, 391 (2016).Surtaev A. S., Pavlenko A. N., Kalita V. I., Kuznetsov D. V., Komlev D. I., Radyuk A. A., Ivannikov A. Y. The Influence of Three-Dimence Capillary Porous Coatings on Heat Transfer at Liquid Bolding // Tech. PHYS. Lett. 42, No. 4, 391 (2016).He H., Yamada M., Hidaka S., Kohno M., Takahashi K., Takata Y. Enhanced Boiling Surface with Hydrophobic Circle Spots Evaporator of Looped Thermosiphon // Proc. 13th Int. Conf. on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. July. – 365 (2017).He H., Yamada M., Hidaka S., Kohno M., Takahashi K., Takata Y. Enhanced Boiling Surface with Hydrophobic Circle Spots Evaporah ProC. 13th Int. Conf. On Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. July. – 365 (2017).Surtaev A. S., Serdyukov V. S., Safonov A. I. Enhancement of Boiling Heat Transfer on Hydrophobic Fluoropolymer Coatings // Interfacial Phenomena and Heat Transfer. 6, № 3, 269 (2018).Surtaev A. S., Serdyukov V. S., Safonov A. I. Enhancement of Boiling Heat Transfer on Hydrophobic Fluoropolymer Coating // Interfacial Phenomena and Heat Transfer. 6, No. 3, 269 (2018).Betz A. R., Jenkins J., Kim C. -J., Attinger D. Boiling Heat Transfer on Superhydrophilic, Superhydrophobic and Superbiphilic Surfaces // Int. J. Heat Mass Transfer. – 57, № 2, 733 (2013).Betz A. R., Jenkins J., Kim C. -J., Attinger D. Boiling Heat Transfer on Superhydrophilic, Superhydrophobic and Superbiphilic Surfaces // Int. J. Heat Mass Transfer. – 57, No. 2, 733 (2013).Motezakker A. R., Sadaghiani A. K., Çelik S., Larsen T., Villanueva L. G., Koşar A. Optimum Ratio of Hydrophobic to Hydrophilic Areas of Biphilic Surfaces in Thermal Fluid Systems Involving Boiling // Int. J. Heat Mass Transfer. 135, 164 (2019).Motezakker A. R., Sadaghiani A. K., Çelik S., Larsen T., Villanueva L. G., Koşar A. Optimum Ratrophobic to Hydrophilic Areas Surfaces in Thermal Fluid Systems Involving Boiling // Int. J. Heat Mass Transfer. – 135, 164 (2019).Оптимизация теплообменных процессов и систем / В. В. Каффаров, В. П. Мешалкин, Л. В. Гурьева. – М. Энергоатомиздат, 192 (1988).Optimization of heat exchange processes and systems / V. V. Kaffarov, V. P. Meshalkin, L. V. Guryev. – M. Energoatomizdat, 192 (1988).Manglik R. M., Bergles A. E. Swirl Flow Heat Transfer and Pressure Drop with Twisted-Tape Inserts // Advances Heat Transfer. – 36, 183-266 (2002)Manglik R. M., Bergles A. E. Swirl Flow Heat Transfer and Pressure Drop with Twisted-Tape Inserts // Advances Heat Transfer. – 36, 183-266 (2002).Келбалиев Р. Ф. Теплоотдача при кипе нии жидкости в области давлений, близких к критическому // Теплоэнергетика. – № 3, 39-42 (2002).Kelbaliev R. F. Heat transfer at a fluid of fluid in the pressure area close to critical // Heat power. – No. 3, 39-42 (2002).Рзаев М. А. Теплоотдача в парогенерирующих трубах при сверхкритических давлениях ароматических углеводородов. Дисс. канд. техн. наук. – Баку. 167 (1992).Rzaev M. A. Heat transfer in steam generating pipes with supercritical pressure of aromatic hydrocarbons. Diss. cand. tech. sciences. – Baku. – 167 (1992).Рзаев M. A., Келбалиев Р. Ф., Байрамов Н. М. и др. Методы определения ухудшения теплообмена при турбулентном течении и сверхкритических давлениях жидкости / Труды XIV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева, Рыбинск: Россия. – Т. 1, 109-112 (2003).Rzaev M. A., Kelbaliev R. F., Bairamov N. M. et al. Methods for determining the deterioration of heat transfer during a turbulent course and supercritical pressure of the fluid / work of the XIV school-seminar of young scientists and specialists under the leadership of the academician of the Russian Academy of Sciences A. I. Leontyev, Rybinsk: Russia. – V. 1, 109-112 (2003).Келбалиев Р. Ф. Теплоотдача при кипении жидкости в области давлений, близких к критическому // Теплоэнергетика. – 2002. – № 3. – С. 39.Kelbaliev R. F. Heat transfer when boiling fluid in the pressure area close to critical // Heat power. – 2002. – No. 3. – P. 39.Келбалиев Р. Ф., Искендеров М. З. Исследование некоторых особенностей кризиса теплоотдачи при кипении недогретых углеводородов в области давлений, близких к критическому // Теплофизика высоких температур, 2005. – Т. 43. – № 3. – С. 45.Kelbaliev R. F., Lykvendov M. Z. The study of some features of the heat transfer crisis when boiling with incorrect hydrocarbons in the area close to critical // High temperatures, 2005. – V. 43. – No. 3. – P. 45.Келбалиев Р. Ф. Температурный режим парогенерирующих труб при околокритических давлениях вещества. Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. – Баку, 1998. – 24 с.Kelbaliev R. F. The temperature regime of steam -generating pipes with habitable substance pressure. Author. Diss. ... cand. tech. sciences. – Baku, 1998. – 24 p.Келбалиев Р. Ф. Ухудшение теплообмена при сверхкритических давлениях вещества // ИФЖ. – 2001. – Т. 74. – № 2. – С. 115-118.Kelbaliev R. F. The deterioration of heat transfer in supercritical pressure of the substance // IFZH. – 2001. – V. 74. – No. 2. – Pp. 115-118.Шицман М. Е. Особенности температурного режима в трубах при сверхкритических давлениях // Теплоэнергетика. – 1968. – № 5. – С. 57-61.Shitsman M. E. Features of the temperature regime in pipes at supercritical pressure // Heat power. – 1968. – No. 5. – Pp. 57-61.Петухов Б. С., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – № 09 (426) 2024.Petukhov B. S., Genin L. G., Kovalev S. A. Heat exchange in nuclear power plants // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – No. 09 (426) 2024.Курганов В. А. Теплообмен и сопротивление в трубах при сверхкритических давлениях теплоносителя // Теплоэнергетика. – 1998. – № 3. – С. 2-10; № 4. – С. 35-44.Kurganov V. A. Heat exchange and resistance in pipes with supercritical pressure of the coolant // Heat power. – 1998. – No. 3. – Pp. 2-10; No. 4. – Pp. 35-44.Келбалиев Р. Ф. Исследование улучшенного режима теплоотдачи при сверхкритических давлениях жидкости // Проблемы энергетики. – 2001. – № 2. – С. 61-66.Kelbaliev R. F. Study of an improved heat transfer regime for supercritical fluid pressure // Problems of Energy. – 2001. – No. 2. – Pp. 61-66.Ковалев С. Л., Леонтьев А. И. Достижения российских ученых в области исследования теплообмена при кипении // ТВТ. 1999. – Т. 37. – № 6. – С. 989.Kovalev S. L., Leontyev A. I. Achievements of Russian scientists in the field of study of heat transfer during boiling // TBT. 1999. – V. 37. – No. 6. – Pp. 989.Бобков В. П., Виноградов В. Н., Гренфельд Д. и др. Скелетная таблица версии 1995 г. для расчета критического теплового потока в трубах // Теплоэнергетика. – 1997. – № 10. – С. 43.Bobkov V. P., Vinogradov V. N., Grenfeld D. and others. Skeletal table of the 1995 version to calculate the critical heat flux in pipes // Heat power. – 1997. – No. 10. – P. 43.Дорощук В. Е. Кризисы теплообмена при кипении воды в трубах. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 120 с.Doroshchuk V. E. Crisis of heat exchange when boiling water in pipes. – M.: Energoatomizdat, 1983. – 120 p.Тонг Л. Кризис кипения и критический тепловой поток. – М.: Атомиздат, 1976. – 99 с.Tong L. Crisis of boiling and critical heat stream. – M.: Atomizdat, 1976. – 99 p.Петухов Б. С., Бенин Л. К., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 312 с.Petukhov B. S., Benin L. K., Kovalev S. A. Heat exchange in nuclear power plants. – M.: Energoatomizdat, 1986. – 312 p.Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. – М.: Атомиздат, 1979. – 456 с.Kutateladze S. S. Fundamentals of the theory of heat transfer. – M.: Atomizdat, 1979. – 456 p.Кириллов П. Л. Расчет критических тепловых нагрузок при кипении в трубах воды, недогретой до температуры насыщения (равномерное распределение тепловой нагрузки). В кн.: Кризис теплообмена при кипении в каналах. – Обнинск: ФЭН, 1974. – С. 15.Kirillov P. L. Calculation of critical thermal loads when boiling in the pipes of water, underground to saturation temperature (uniform distribution of thermal load). In the book: Crisis of heat transfer during boiling in the channels. – Obninsk: Feng, 1974. – P. 15Келбалиев Р. Ф. Теплоотдача при кипении жидкости в области давлений, близких к критическому // Теплоэнергетика. – 2002. – № 3. – С. 39.Kelbaliev R. F. Heat transfer when boiling fluid in the pressure area close to critical // Heat power. – 2002. – No. 3. – P. 39.Кутепов A. M., Стерман Л. С., Стюшин Н. Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. – М.: Высш. школа, 1986. – 448 с.Kutepov A. M., Sterman L. S., Steushin N. G. Hydrodynamics and heat transfer during vaporization. – M.: Higher. School, 1986. – 448 p.Лабунцов Д. А., Ягов В. В. Механика двухфазных систем. – М.: Изд-во МЭИ, 2000. – 374 с.Labuntsov D. A., Yagov V. V. Mechanics of two-phase systems. – M.: MASI Publishing House, 2000. – 374 p.Дедов А. В., Варавва А. Н., Комов А. Т., Ягов В. В. Особенности теплообмена в недогретом закрученном потоке // Тр. III Рос. нац. конф. по теплообмену. – Т. 4. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – С. 76.Grandfather A. V., Varavva A. N., Komov A. T., Yagov V. V. Features of heat transfer in an underheated twisted stream // Tr. III Ros. National. Conf. by heat exchange. – V. 4. – M.: MASI Publishing House, 2002. – P. 76.Глазков В. В., Жилин В. Т., Зейгарник Ю. А. Экспериментальное исследование смены режимов кипения на сильно перегретой полу сфере, погруженной в недогретую жидкость // Тр. III Рос. нац. конф. по теплообмену. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – Т. 4. – С. 72.Glazkov V. V., Zhilin V. T., Zeigarnik Yu. A. An experimental study of a change in boiling regimes on a highly overheated area, immersed in underheated fluid // Tr. III Ros. National. Conf. by heat exchange. – M.: Publishing House of MISI, 2002. – V. 4. – P. 72.Глазков В. В., Жилин В. Т., Зейгарник Ю. А. и др. Взрывной режим развития неустойчивости, приводящий к разрушению паровой пленки на твердой нагретой полусферической поверхности // Докл. РАН. – 2001. – Т. 376. – № 3. – С. 328.Glazkov V. V., Zhilin V. T., Zeigarnik Yu. A. et al. The explosive regime of the development of instability, leading to the destruction of a steam film on a hard heated hemispherical surface // Dokl. RAS. – 2001. – V. 376. – No. 3. – P. 328.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.