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

Цель проекта – выявление роли переноса массы, импульса, энергии на границах раздела фаз жидкость – пар при решении сопряженных задач и определении эффективности соответствующих процессов с учетом неравновесности вблизи межфазных поверхностей. Для достижения этой цели ставятся задачи расчетного исследования процессов тепломассопереноса: 1) о течении сверхтекучего гелия (He II) в канале с пористой вставкой при наличии осевого теплового потока, в результате решения которой необходимо определить скорости движения жидкости в зависимости от структурных параметров пористой вставки; 2) об эволюции паровой пленки на поверхности цилиндрического нагревателя при кипении He II . Необходимые граничные условия на проницаемых межфазных поверхностях для этих и других задач необходимо получить на основе совместного применения молекулярно-кинетической теории (решений кинетического уравнения Больцмана) и методов молекулярно-динамического моделирования. Планируется проведение экспериментальных исследований в опытном образце устройства, специально предназначенного для изучения кипения He II на Земле и в невесомости, и сравнение полученных данных с результатами расчетов. Кроме перечисленных выше задач, в настоящем проекте планируется осуществить анализ испарения в парогазовую смесь. Коллектив исполнителей имеет опыт решения различных задач тепломассообмена с учетом неравновесности процессов переноса вблизи межфазной поверхности. Предлагаемые методы и подходы в области применения молекулярно-кинетической теории для исследования процессов переноса на межфазной поверхности не уступают мировому уровню.