ИСТИНА

Основной целью проекта было исследование энергообмена на границе раздела "жидкость-газ" со стороны жидкости в различных условиях.

Как было показано в работе, именно реология поверхности жидкости приводит к наблюдаемым в эксперименте особенностям энергообмена. Если первоначально планировалось использование только теневого фонового метода, то в процессе работы были привлечены термография поверхности, PIV и поверхностный PIV, причем для поверхностного PIV были подобраны засевные частицы (микросферы expancel, используемые в качестве наполнителей), которые слабо взаимодействуют между собой и позволяют получить поле скорости на поверхности. Основной вывод работы состоит в том, что верхняя часть поверхностного слоя (“холодная пленка") в различных жидкостях ведет себя совершенно по-разному, что определяет различный характер энергообмена при заданных начальных условиях. Характерным примером первой группы жидкостей является этиловый спирт. Здесь наблюдается классическая картина взаимодействия со свободным течением на поверхности и даже ускорением течения за счет эффекта Марангони. В качестве противоположного примера жидкости второго типа может быть рассмотрена вода и глицерин. В воде реализуется вариант с "непотопляемой поверхностью", то есть поверхность воды или совсем не движется, или ее движение соответствует вихревому двумерному движению на поверхности. Это приводит к совершенно иному механизму энергообмена вблизи поверхности, появлению тонкого приповерхностного слоя с теплопроводностным механизмом, резко меняется зависимость числа Нуссельта от числа Рэлея (числа Нуссельта для жидкостей второй группы существенно меньше). Для исследования условий выхода всплывающей воды на поверхность была создана экспериментальная установка и выполнены PIV- измерения гидродинамической струи. Показано, что разрыв пленки и выход струи на поверхность происходит на скоростях порядка 7 см/с. Возможен и переход от одного типа к другому и при изменении условий, например, при нагреве.