name: Микро-взрывная фрагментация двухжидкостных капель
keyword_list: микро-взрыв паффинг вторичное измельчение двухжидкостные капли эксперимент моделирование метод лазерно-индуцированной флуоресценции высокоскоростная регистрация
abstract: В диссертации определены характеристики микро-взрывной фрагментации двухжидкостных капель по результатам экспериментальных и теоретических исследований с применением высокоскоростной видеорегистрации, бесконтактных оптических методов, коммерческих и собственных программных кодов. Получены новые опытные данные по характеристикам микро-взрывного распада и режима «паффинг» в двухжидкостных каплях и топливных эмульсиях при высокотемпературном нагреве с использованием стендов, отличающихся условиями нагрева капель (держатель, подложка, свободное падение), а также диапазонами генерируемых тепловых потоков (10-30 кВт/м^2 в муфельной печи, 20-45 кВт/м^2 в потоке разогретых газов, 40-90 кВт/м^2 на разогретой подложке). По результатам выполненных экспериментов установлены условия реализации трех основных вариантов режимов прогрева двухжидкостных капель: испарение, «паффинг» и микро-взрывная фрагментация. Наиболее интересными с точки зрения интенсификации процессов теплообмена являются процессы «паффинг» и микро-взрывная фрагментация, так как позволяют увеличить площадь поверхности испарения капель в десятки и сотни раз. Разработаны математические модели тепломассопереноса в капле в условиях, предшествующих микро-взрывному распаду, учитывающие особенности протекания теплофизических процессов при нагреве двухжидкостной капли. С использованием математических моделей тепломассопереноса изучены особенности протекания процессов микро-взрыва в широком диапазоне варьируемых параметров, которые трудно реализовать в экспериментах и которые соответствуют перспективным топливным технологиям: температуры среды выше 1000 К; концентрации воды ниже 10 %; начальные размеры капель менее 50 мкм. Сформулированы рекомендации по использованию полученных результатов при совершенствовании и развитии технологий зажигания облака капель жидких топлив, а также технологий термической и огневой очистки жидкостей от загрязняющих их нерегламентированных примесей.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Алексеенко
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: Заведующий лабораторией
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: E-2366-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7005381607
chairman_dissertation_council.rinc_id: 10605
chairman_dissertation_council.url: https://orcid.org/000-0002-1448-3627
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-1448-3627
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Маркович
organization_supervisor.patronymic: Маркович
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.17.35
rubrics.name: Тепломассоперенос
rubrics.code: 29.03.77
rubrics.name: Моделирование физических явлений
rubrics.code: 29.03.31
rubrics.name: Оптические методы измерения в физическом эксперименте
oecds.code: 02.04.II
oecds.name: ENGINEERING, CHEMICAL
oecds.code: 02.03.DT
oecds.name: THERMODYNAMICS
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Теплофизика и теоретическая теплотехника
speciality_codes.code: 1.3.14.
supervisors.fio: Стрижак П.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Скрипов П.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Крюков А.П.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИТ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ ИМ. С.С. КУТАТЕЛАДЗЕ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403648786
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: МАРКОВИЧ
protection_organization.supervisor_patronymic: МАРКОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1027000890168
author_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
author_organization.supervisor_surname: СЕДНЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АНДРЕЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения