Розглянуто одновимірну задачу Стефана з нелокальною за координатою і часом крайовою умовою. Методом Роте здійснено редукцію до послідовності задач з вільною межею для звичайних диференціальних рівнянь, розв'язування яких після скінченновимірної апроксимації зведено до нелінійної алгебри та ітераційних процесів.

Аналізуються відомі спроби застосування теорії катастроф до опису фазових переходів у рідині. Робиться висновок про перспективність тлумачення процесу утворення парової фази як одної з елементарних катастроф.

Наведено залежності швидкості зростання парових бульбашок під час кипіння рідин на мікроповерхнях. Встановлено, що товщина теплового примежового шару залежить від розмірів мікроповерхні.

Розглянуто процеси теплопереносу при плівковій конденсації нерухомої пари біля вертикальної поверхні та пари, що рухається біля поверхні різної орієнтації з урахуванням дисипації механічної енергії. Отримані критеріальні рівняння для чисел Нуссельта, що враховують дисипативні ефекти. Знайдені максимально можливі значення чисел Нуссельта. Виведено критерії можливості існування плівкової конденсації.

Розглянуто задачу про числове дослідження динамічної поведінки спіральної труби, що містить внутрішні неоднорідні потоки закипаючої рідини. Запропоновано модель руху згустків рідини, що скорочуються, розділених порожнинами, заповненими парою. Для заданої динамічної системи з мінливою геометрією мас, побудовано систему диференціальних рівнянь із залежними від часу розривними коефіцієнтами та правою частиною. Описано методику їх числового розв'язку, що базується на використанні методів числового інтегрування за часом і методу початкових параметрів сумісно з процедурою ортогоналізації за часовою змінною. Відслідковано коливання системи для різноманітних параметрів неоднорідності потоку, його швидкості та параметра дисипації енергії. Виявлено можливість встановлення стійких і нестійких режимів руху, залежних від характеру неоднорідності та швидкості руху рідинних згустків.

Досліджено залежність кількості центрів пароутворення від перегріву емульсійних технологічних середовищ.

Наведено результати дослідження тепло- та масообміну під час конденсації пари аміаку з повітро-аміачної суміші на профільованих дротом трубах з оптимальними параметрами оребрення. Запропоновано узагальнювальні залежності, які дозволяють проводити тепловий розрахунок трубних пучків аміачних конденсаторів із гладкими трубами та трубами зі спірально-дротовим оребренням у діапазоні концентрації повітря від 0 до 30 %.

Проведено чисельні дослідження гідродинамічних процесів і процесів тепломасообміну, які визначають поведінку одиничної бульбашки в явищах парової кавітації. Розглянуто вплив різних режимних параметрів на амплітудні величини динамічних характеристик. Встановлено, що існування екстремально потужних динамічних ефектів, що спостерігаються у цих явищах, зумовлено надзвичайно коротким часом перетворення енергії на стадії захлопування кавітаційної бульбашки, який вимірюється у масштабі наносекунд.

Наведено результати експериментального дослідження тепломасообміну в ході нагрівання плівки води парогазовою сумішшю у їх висхідній супутній течії в вертикальній трубі. Рекомендовано узагальнені співвідношення для розрахунку процесів тепломасообміну в разі конденсації водяної пари з суміші та мінімальної висоти труби. Одержано значення граничної температури нагріву води.

Ключ. слова: MgO, високотемпературна конденсація
Індекс рубрикатора НБУВ: Г127.213.1-2 + В365.514

Рубрики:

Випаровування та кипіння. Конденсація

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В365.514 + В369

Рубрики:

Випаровування та кипіння. Конденсація

Фізика конденсованих середовищ

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Змодельовано процес утворення та рух вихрової пари за короткочасового випуску рідини з плоского отвору. Задача розв'язується в нелінійній нестаціонарній постановці за допомогою методу дискретних вихорів. Числову візуалізацію реалізовано шляхом фіксації окремих частинок і спостереження за їх рухом. Проведено комп'ютерну анімацію на значному проміжку часу. Вивчено внутрішню структуру течії, динаміку завихреності та атмосфери пари, траєкторії окремих вихорів, перенесення парою пасивних домішок. Розглянуто рух пари за різної кількості випущеної рідини. Показано стійкість течії до дії малих випадкових збурень. Одержані результати узгоджено з відомими експериментальними та теоретичними даними.

Зазначено, що реалізація краплинної конденсації дозволяє суттєво інтенсифікувати теплообмін у порівнянні з плівковою конденсацією. Дослідження з застосуванням відомих моделей, кривих і циклу процесу дає можливість визначити загальні закономірності, якісно та кількісно описати краплинну конденсацію та напрацювати рекомендації для її практичного застосування.

Досліджено стійкість парової бульбашки. Одержано критерії монотонної та коливної нестійкості, формули Томсона та Лапласа для критичного радіуса парової бульбашки.

На підставі уявлень Дж. Гіббса та Я. І. Френкеля математично проаналізовано й одержано залежність для визначення загальної роботи утворення життєздатного зародка парової фази на тепловіддавальній поверхні. Розглянуто складові загальної роботи, такі як оборотні, що спрямовані на випаровування рідини та діють проти сил поверхневого натягу та тиску рідини, та незворотні, які діють проти сил інерції, в'язкості і компенсують дисипацію теплоти завдяки теплопровідності.

Отмечено, что процессы спонтанного вскипания перегретых жидкостей в условиях, когда жидкость оказывается в неравновесном метастабильном состоянии (МСС), вызывают наибольший интерес, так как изучение кинетики нарушения МСС может способствовать созданию новых высокоинтенсивных технологий при производстве эмульсий. Исследован процесс разрушения масляных пленок эмульсии типа вода-масло с учетом как тепловой, так и динамической задачи.

Обобщены наиболее достоверные экспериментальные данные и внесены коррективы в физическую модель адиабатного истечения вскипающей воды. Предложена методика расчета параметров критического истечения на основе динамической схемы парообразования, моделей спутного течения и термической метастабильности пристенного слоя.

Для одно-, дво- та тривимірних систем знайдено функцію розподілу густини та структурний фактор конденсованої екситонної фази залежно від швидкості утворення екситонів у системі, часу життя вільних екситонів, інтенсивності екситон-екситонної анігіляції, флуктуацій екситонної щільності й інших параметрів системи. Для розв'язання задачі використовується феноменологічне нелінійне рівняння для щільності екситонів із урахуванням взаємодії екситонів та їх скінченного часу життя. Внаслідок нерівноважності системи у разі малих часів життя екситонів (ЧЖЕ) конденсована фаза не утворюється навіть за великої щільності вільних екситонів. Показано, що у двовимірному випадку вплив скінченності ЧЖЕ є дуже суттєвим внаслідок надвипромінювання екситонів у низьковимірних структурах. Структурний фактор системи має різкий максимум за деякого значення хвильового вектора, що свідчить про наявність у системі сильної кореляції. Розсіяння світла на кристалі, в якому відбуваються досліджувані процеси, має вигляд концентричного кола.

На підставі аналізу експериментальних даних стосовно швидкості випаровування краплин води в ізотермічному режимі показано, що концентрація пари поблизу поверхні краплини пропорційна швидкості зміни площі цієї поверхні, а коефіцієнт пропорційності не залежить від буферного газу та відносної вологості атмосфери. Запропоновано інтерполяційну формулу для швидкості випаровування краплин води в ізотермічному режимі в атмосфері інертних і деяких органічних газів, що якісно й кількісно добре описує експериментальні дані. Доведено, що слабке (не лазерне) оптичне випромінювання прискорює швидкість випаровування краплин деяких органічних рідин (етилбензолу, нітробензолу). Установлено, що вплив оптичного інфрачервоного випромінювання на швидкість випаровування крапель пропорційний до електричного дипольного моменту молекули рідини, що випаровується, і не пов'язаний з нагріванням краплини та оточуючого середовища за дії випромінювання. Розвинуто напівфеноменологічну теорію випаровування краплин полярних рідин під дією слабкого оптичного інфрачервоного випромінювання, яка базується на припущеннях, що коливні степені вільності молекул пари у приповерхневому шарі краплі збуджуються, а їх енергія у процесі зіткнень цих молекул з поверхнею витрачається на збільшення швидкості випаровування. Експериментально вивчено вплив малих концентрацій домішок фреонів та нонану, наявних у паро-газовому середовищі, на швидкість випаровування крапель води та льоду.

Представлены результаты анализа аномального режима кипения. Показаны основные условия для реализации S-подобных кривых кипения, одной из которых есть электрообогрев экспериментального участка.