Тепло- массообмен и флуктуационные явления при интенсивных фазовых переходах в энерго- и теплоносителях

Целью проработки темя являются экспериментальные и теоретические исследования процессов тепломассопереноса при распаде сильно метастабильных фазовых состояний, включая взрывное вскипание и кристаллизацию твердоаморфных веществ, экстремальные пульсации процессов тепломассопереноса.Актуальность исследований определяется необходимостью получения надежной информации по развитию переходных и кризисных явлений тепло- и массообмена, динамики экстремальных флуктуаций при кипении, испарении и кавитации теплоносителей в различных условиях для обеспечения надежной и безопасной работы элементов энергетического оборудования. Разработка и исследование новых методов получения газогидратов актуальны для создания новых способов хранения и транспортировки энергоносителей, в частности, природного газа и водорода.При разработке темы будут проведены:-исследование экстремальных пульсаций в кризисных и переходных режимах тепло-массопереноса;-экспериментальное исследование динамики вскипания перегретых жидкостей при истечении из камеры высокого давления;-исследование и совершенствование методов получения гидратов компонентов природного газа конденсацией нанокластеров в сверхзвуковых струях;-исследование кинетики гомогенного и гетерогенного зародышеобразования в перегретых однокомпонентных жидкостях и растворах; -исследование быстрых фазовых переходов при растяжении жидкостей;-исследование теплообмена при мощном импульсном тепловыделении в нагревателе-зонде в области до- и сверхкритических параметров состояния вещества;-исследование кипения эмульсий с помощью скоростной видеосъемки;-экспериментальное исследование начальной неустойчивости процесса левитации в системе сверхпроводникового магнитного подвеса.Исследование условий возникновения и устойчивости экстремальных пульсаций в кризисных и переходных режимах тепломассопереноса с интенсивными фазовыми переходами при различных внешних воздействиях, а также выработка рекомендаций для их предотвращения. Исследование влияния различных механизмов парообразования, а также воздействия на поток, включая закрутку потока и изменение геометрии сопел, на устойчивость и форму струй вскипающих жидкостей при истечении из камеры высокого давления. Будут исследованы условия формирования и фазовая устойчивость гидратов компонентов природного газа, полученных при конденсации нанокластеров в сверхзвуковых пучках. Будут получены результаты о кинетике спонтанного вскипания и расслаивания растворов жидкостей. Экспериментальные результаты будут сопоставлены с результатами расчета по классической теории гомогенной нуклеации. Будут получены экспериментальные данные по кавитационной прочности водных растворов при импульсном растяжении. Будут получены экспериментальные данные о теплообмене при кипении эмульсий и при импульсном нагреве вещества в области до- и сверхкритических параметров. Ожидаемые результаты экстремальных пульсаций полезны для диагностики критических режимов тепломассопереноса и выработки способов воздействия на экстремальные пульсации. Результаты исследований вскипающих струй важны для управления формой, структурой и дисперсностью струй, совершенствования технологии распыления топлив, интенсификации процессов теплообмена при струйном охлаждении теплонагруженных элементов. Результаты исследований условий получения и устойчивости твердых слоев аморфного льда, насыщенных компонентами природного газа актуальны разработки и совершенствования высокопроизводительной и экономичной технологии хранения и транспорта газов в гидратном состоянии.