Примечание: λ, а – коэффициенты тепло- и температуропроводности; µ, υ – коэффициенты динамической и кинематической вязкости; χ – коэффициент тепловой активности; ρ – плотность; u – скорость звука; б – толщина зазора; Ra, Gr, Pr – критерии Рэлея, Грасгофа, Прандтля; жид. – жидкость, тв. – твердое тело.

Как видно, теплопроводность обычной воды и водяного пара Н_>2О измерена тремя методами: стационарными – методом нагретой проволоки и методом коаксиальных цилиндров, а также нестационарным – методом импульсно нагреваемой проволоки. Такой тщательный подход объясняется, во-первых, практической значимостью воды, а во-вторых, ее физическими свойствами (большая агрессивность в отношении применяемых материалов; существенная электропроводность как в жидком, так и в парообразном состояниях, значительная растворяющая способность; высокие значения критических параметров и др.). Конструкция измерительной трубки из кварца по методу нагретой проволоки была подобна той, которую применял известный теплофизик Н.Б. Варгафтик. Однако в области высоких давлений (Р > 50 МПа) и температур кварц значительно растворялся в водяном паре. Поэтому для измерений теплопроводности при давлениях до 100 МПа была разработана конструкция ячейки по методу коаксиальных цилиндров, изготовленных из нержавеющей стали 1Х18Н10Т, где исследуемый водяной пар находился в замкнутом объеме (А.А. Тарзиманов, М.М. Зайнуллин // Теплоэнергетика. 1973. № 8). Следует отметить, что при подготовке международных скелетных таблиц воды и водяного пара в 1973 г. существенное значение придавалось результатам, полученным в лаборатории теплофизики нашего института.

С целью измерения молекулярной теплопроводности паров Н_>2О и Д_>2О при давлениях до 30 МПа и температурах до 700 °C, не искаженной радиационным переносом энергии, в лаборатории теплофизики КХТИ впервые в мировой практике был применен метод импульсно нагреваемой проволоки (А.А. Тарзиманов, Ф.Р. Габитов // Теплоэнергетика. 1989. № 7). При этом платиновая проволока (ø 5 мкм) импульсно (менее 0,1 с) нагревается, и тепловая волна проникает в исследуемую среду на очень маленькую глубину (несколько сотых миллиметра). Такой слой практически является прозрачной средой, и результаты измерений можно отождествлять с молекулярными. Оказалось, что новые опытные результаты, не искаженные радиационным переносом теплоты, систематически расположены (до 4–7 %) ниже данных международных стандартов по теплопроводности Н_>2О и Д_>2О. Эти стандарты базируются на результатах измерений, полученных стационарными методами (Справочник по теплопроводности жидкостей и газов / Н.Б. Варгафтик, Л.П. Филлипов, А.А. Тарзиманов, Е.Е. Тоцкий. – М.: Энергоатомиздат, 1990 г.).

Стационарный метод нагретой проволоки был также использован для экспериментального исследования теплопроводности паров н-алканов, спиртов и кислот при температурах до 500 °C и давлениях до Р ≤ 0,1 МПа в широких пределах изменения молекулярного веса (М = 32–254). Суммарная погрешность измерений составляет 1,5–2 % (А.А. Тарзиманов, В.Е. Маширов // Теплоэнергетика. 1967. № 12.; Труды Всесоюз. конф. по термодинамике. – Л., 1969. С. 155–162). Впервые обнаружен отрицательный эффект влияния давления на теплопроводность вблизи линии насыщения у паров органических соединений (уксусная кислота). Эти аномальные изменения объясняются образованием комплексов молекул (ассоциатов) в парах кислот и спиртов. С использованием уравнений для смеси химически реагирующих газов были получены расчетные соотношения для теплопроводности паров кислот и спиртов.