Anatoliy Pavlenko, Hanna Koshlak
Kielce University of Technology, Poland
corresponding author’s e-mail:
Abstract
The work is devoted to the study of the transient processes of heat and mass transfer in the volume of a liquid. The method of calculating the temperature field in a liquid takes into account phase transitions, motion of the bubble wall and heat exchange processes near its surface. The method takes into account the change in the thermophysical characteristics of a liquid when its temperature changes. The results of the research can be used to optimize the various technological process-es associated with cavitation, boiling and the formation of gas hydrates.
Of particular interest are the processes of spontaneous boiling of superheated liquids under conditions when the liquid is in a non-equilibrium metastable state, since studying the kinetics of metastable state dysfunction can contribute to the creation of new high-intensity technologies for creating gas emulsions, as well as combustion and explosion technologies. The proposed method will allow a numerical analysis of the processes of destruction or the creation of gas hydrates, emul-sions, taking into account both thermal and dynamic aspects of the problem.
Keywords
thermophysical characteristics of a gas-saturated liquid, gas-vapor bubble, heat transfer in two-phase media, phase transitions
Przenoszenie ciepła i masy podczas przemian fazowych w mieszaninach ciekłych
Streszczenie
Praca poświęcona jest badaniu przejściowych procesów przenoszenia ciepła i masy w objętości cieczy. Metoda obliczania pola temperatury w cieczy uwzględnia przemiany fazowe, ruch ściany pęcherzykowej i procesy wymiany ciepła w pobliżu jej powierzchni. Metoda uwzględnia zmianę właściwości termofizycznych płynu w miarę zmian temperatury. Wyniki badań można wykorzystać do optymalizacji różnych procesów technologicznych związanych z kawitacją i tworzeniem się hydratów gazowych.
Szczególnie interesujące są procesy samorzutnego wrzenia przegrzanych cieczy w warunkach, w których ciecz jest w stanie nierównowagi metastabilnej, ponieważ badanie kinetyki dysfunkcji stanu metastabilnego może przyczynić się do stworzenia nowych technologii tworzenia emulsji gazowych, jak również technologii spalania i wybuchu. Proponowana metoda pozwoli na analizę numeryczną procesów niszczenia lub tworzenia hydratów gazowych, emulsji, biorąc pod uwagę zarówno termiczne, jak i dynamiczne aspekty problemu.
Słowa kluczowe
charakterystyki termofizyczne cieczy nasyconej gazem, pęcherzyk gazowo-parowy, wymiana ciepła w ośrodku dwufazowym, przejścia fazowe
Full text / Pełny tekst
PDF (English)