Разработка методов расчета процессов переноса через межфазные поверхности и их экспериментальная проверка на гелии II

Рассмотрено движение сверхтекучего гелия (Не-II) в канале, заполненном пористым материалом. Тепловой поток направлен вдоль оси канала, вблизи нагревателя образуется паровая пробка. Построена карта режимов течения, выведены соотношения, связывающие длину пористой вставки и скорость жидкости. Показано, что при длине пористой вставки больше определенного значения возможно движение Не-II к нагревателю. Проанализировано схлопывание паровой пленки на поверхности проволочного нагревателя в объеме Не-II. Результаты расчета при разном уровне микрогравитации сопоставляются с экспериментальными данными. Проведен анализ влияния различных составляющих разности давлений в жидкости на скорость и время схлопывания паровой пленки. Представлены результаты экспериментального исследования кипения Не-II на поверхности цилиндрического нагревателя. Приведены схема экспериментального образца, краткое описание установки, ячейки и схемы измерений. Построены экспериментальные зависимости, связывающие размер квазистационарной паровой пленки и давление над зеркалом жидкости с учетом изменения глубины погружения. На базе молекулярно-динамического моделирования рассмотрено построение граничных условий на поверхности испарения. Представлены результаты решения задачи о формировании паровой пленки. Проведено сравнение результатов, полученных на базе методов молекулярно-динамического моделирования, с результатами прямого численного решения кинетического уравнения Больцмана.