Динамика паровой полости при контакте горячей сферы с холодным теплоносителем

• Автор: Киреева, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Введение
Глава 1. Механизмы дробления горячего жидкого расплава при прямом контакте с холодной жидкостью
1.1. Фрагментация поверхности расплава при прямом контакте с
холодной легкокипящей жидкостью
1.1.1. Температура охлаждающей жидкости не превышает своего критического значения
1.1.2. Температура охлаждающего флюида превышает критическую температуру жидкости
1.2. Развитие неустойчивости на поверхностях двух жидкостей
при их соприкосновении
1.3. Сравнение с экспериментом
1.3.1. Экспериментальная установка
1.3.2. Результаты измерений
1.4. Выводы по главе
Глава 2. Колебания паровой пленки
2.1. Динамика границы паровой полости вблизи поверхности твердой нагретой сферической частицы. Модифицированное уравнение
Рэлея-Ламба
2.2. Поля температур в паре и жидкости
2.3. Температура кипения и ее зависимость от динамики
фазовой границы
2.4. Влияние вязкости на динамику паровой полости
2.5. Колебания паровой полости около стационарного
состояния
2.6. Граница возникновения колебаний паровой пленки
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Ультразвуковая кавитация как средство интенсификации теплообмена

3.1. Кавитация
3.1.1. Явление кавитации. Порог кавитации
3.1.2. Динамика кавитационных пузырьков
3.1.3. Время захлопывания пузырька
3.1.4. Кумулятивные струйки
3.1.5. Кавитационная область
3.1.6. Эффективность кавитационного воздействия на
поверхность
3.2. Ультразвуковая интенсификация теплосъема при кипении
недогретой жидкости
3.2.1. Способ охлаждения с помощью микроструй
3.3. Выводы по главе
Выводы
Литература

Автор выражает искреннюю благодарность коллективу научной группы профессора Синкевича Олега Арсеньевича:
Глазкову Василию Валентиновичу,
Герасимову Денису Николаевичу,
Чикунову Сергею Евгеньевичу
за полезное обсуждение теоретических вопросов.
А также коллективу лаборатории 2.1.2 ОИВТ РАН Ивочкину Юрию Петровичу,
Вавилову Сергею Николаевичу
за предоставленные экспериментальные данные и оказанную помощь обсуждении и интерпретации этих данных.
т=±_р^Н5р.
V Р +Р
Здесь с - поверхностное натяжение жидкости, Др — разность плотностей жидкости р’ и пара р”, к - волновой вектор. Характерная длина волн, нарастающих на поверхности жидкости, составляет
/ = 2тс гг ; •
(Р -Р )?
При характерных параметрах задачи / ~ 150 мкм. Именно эта величина является характерным размером неоднородности рельефа на поверхности жидкости в момент ее контакта с расплавом.
Неустойчивость Рэлея-Тейлора вызвана замедлением жидкости при ее приближении к поверхности расплава. Так как, находясь вблизи раскаленной поверхности, жидкость прогревается до некоторой температуры Т, которая может быть больше Тз, то и давление в паровом слое возрастает до величины, соответствующей давлению насыщения при температуре Т, Р3(Т). Поскольку в жидкости давление остается равным РХ(Т5), Р$(Т5) < Рх(То), то холодная жидкость начинает двигаться с замедлением по направлению к поверхности расплава. Характерная длина волн, нарастающих на поверхности жидкости, в данном случае будет незначительно меньше, чем в предыдущем.
Кроме рассмотренных выше двух случаев возможно развитие других видов неустойчивости типа неустойчивости Ландау. Некоторые из них рассмотрены в работе [65].