Heat and Mass Transfer During Phase Transitions in Liquid Mixtures

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 processes 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, emulsions, taking into account both thermal and dynamic aspects of the problem.

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.