name: Нестационарный теплообмен в бинарном растворе с нижней критической температурой растворения
keyword_list: перегрев раствора неустойчивые состояния не вполне устойчивые состояния сила Марангони спинодальный распад нижняя критическая температура растворения двухкомпонентные растворы интенсификация теплообмена импульсный нагрев
abstract: Современный технологический тренд определяется повышением интенсивности процессов при одновременном уменьшении масштабов устройств до мини- и микроразмеров. В связи с этим, особый интерес представляют работы, направленные на изучение переноса теплоты в условиях мощного локального выделения тепла. Зачастую таким условиям отвечает масштаб малых характерных времен нагрева и размеров. Альтернативой упомянутым теплоносителям могут выступать двухкомпонентные растворы с ограниченной областью совместимости компонентов в координатах температура-концентрация. При пересечении границы сосуществования фаз такие смеси разделяются на две жидкие фазы. Процесс разделения может происходить либо путем зародышеобразования, либо спинодального распада. Спинодальный распад, инициированный в маловязких системах, является естественным турбулизатором в заданных условиях потока теплоносителя.
  По результатам исследования выявлены характерные черты релаксации не вполне устойчивого и неустойчивого однофазного раствора вода/полипропиленгликоль-425 в стабильное двухфазное состояние при управляемом импульсном нагреве в масштабе малых характерных времен, размеров и больших плотностей теплового потока. Обнаружена пороговая интенсификация теплообмена, вызванная началом фазового разделения раствора. Сформулирована теоретическая модель, которая на качественном уровне согласуется с результатами импульсных опытов. Показано, что значительное увеличение теплового потока к не вполне устойчивому и неустойчивому раствору может быть связано с движением доменов отдельных фаз в поле градиента температуры, что аналогично эффекту Марангони. Эффект Марангони, возникающий в условиях импульсного нагрева, когда домены находятся под действием значительного температурного градиента и не успевают вырасти до достаточно больших размеров, ранее не изучался.
  Полученные в исследовании данные о теплоотдаче к двухкомпонентной смеси с НКТР в условиях малых характерных времен нагрева и размеров демонстрируют перспективность использования таких систем в качестве теплоносителя в процессах с мощным локальным тепловыделением и создают практическую основу для их внедрения в микроканальные технологии.
chairman_dissertation_council.name: Игорь
chairman_dissertation_council.surname: Огородников
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: Профессор кафедры экспериментальной физики
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-4162-2011
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7005409381
chairman_dissertation_council.rinc_id: 41132
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-4700-2340
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Германенко
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: Проректор по науке
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.17.19
rubrics.name: Жидкости
oecds.code: 01.03.UH
oecds.name: PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
speciality_codes.name: Теплофизика и теоретическая теплотехника
speciality_codes.code: 1.3.14.
supervisors.fio: Мелких А.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Рыльцев Р.Е.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Волков Н.Б.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Электрофизика, электрофизические установки
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Булейко В.М.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
protection_organization.ogrn: 1026604939855
protection_organization.supervisor_name: ВИКТОР
protection_organization.supervisor_surname: КОКШАРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
author_organization.ogrn: 1026604939855
author_organization.supervisor_name: ВИКТОР
author_organization.supervisor_surname: КОКШАРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения