ИСТИНА

Исследованы процессы тепломассообмена в газогидратной пене в процессе её образования из глубоководных пузырей метана в зоне стабильности газовых гидратов (ЗСГГ) озера Байкал, а также в ходе последующей транспортировки пены в негерметичном контейнере на поверхность озера. Пена образована в результате коалесценции пузырей метана, собираемых ловушкой/контейнером в местах выходов пузырей со дна. На глубине 1400 м все пузыри, которые попали в ловушку, трансформировались в твердую гидратную пену при некоторой вариации температуры за счёт выделении тепла при гидратообразовании. По окончанию сбора пузырей ловушка с пеной поднята со дна озера на поверхность. Сначала подъём проходил в пределах ЗСГГ, а затем выше ЗСГГ. Во время подъёма в ЗСГГ со скоростью около 0.375 м/с в ловушке наблюдались две особенности. Первой из них является вытеснение воды из ловушки газом, который истекал из образца пены при падении гидростатического давления окружающей среды. Установлено, что расширение газа следует закону Бойля-Мариотта, в котором первоначальный объем газа равен объему образца пены. Вторая особенность - непрерывное снижение температуры в пене до отрицательного значения, наблюдаемое в интервале глубин 1400 - 750 метров. Выше глубины 750 м уменьшение температуры сменилось небольшим ростом. Однако, как только ловушка поднялась выше верхней границы ЗСГГ, началось резкое снижение температуры. Упав до отрицательного значения -0.5 °С на глубине 250 м, температура несколько возросла до -0.25 °С оставаясь практически постоянной на интервале от 200 м до 0 м. Снижение температуры во время подъёма до глубины 750 метров связано с охлаждением газа в результате совершения работы расширяющимся газом против сил гидростатического давления. Падение температуры на границе ЗСГГ связано с поглощением тепла при начавшемся разложении гидрата. Поддержание минусовой температуры пены на постоянном уровне -0.25 °С при движении выше ЗСГГ связано с замедлением разложения гидрата за счет замерзания выделяющейся при его разложении воды и является проявлением эффекта самоконсервации гидрата.