Аннотация:
Процессы испарения и конденсации активно используются в различных областях техники. Стремление понять особенности плёночного кипения различных жидкостей, в первую очередь сверхтекучего гелия, с неизбежностью приводит к необходимости исследования сильно неравновесных процессов теплопереноса от греющей поверхности через пар к конденсированной фазе. Даётся краткий обзор теоретических работ по испарению и конденсации однокомпонетных веществ. Проводятся анализ соответствующих экспериментальных данных и их сравнение с результатами расчётов. Рассматриваются актуальные, нерешённые и активно исследуемые в настоящее время задачи конденсации из парогазовой среды; проблема формулирования граничных условий; применение методов молекулярной динамики и кинетической теории для исследования тепло- и массопереноса на межфазных поверхностях.
Ключевые слова:
испарение, конденсация, межфазный переходной слой, определение границы раздела фаз, сильно неравновесные процессы, парогазовая смесь, линия насыщения жидкость–пар, эксперименты по интенсивному испарению–конденсации, гелий II, эволюция функции распределения в интерфазе, молекулярно-кинетическая теория, молекулярно-динамическое моделирование.
Работа выполнена при поддержке Роcсийского фонда фундаментальных исследований, проект N 20-08-00342, а также Российского научного фонда, проект N 19-19-00321.
Поступила:29 декабря 2019 г. Доработана: 2 апреля 2020 г. Одобрена в печать: 10 апреля 2020 г.
Образец цитирования:
А. П. Крюков, В. Ю. Левашов, В. В. Жаховский, С. И. Анисимов, “Тепло и массоперенос на межфазных поверхностях конденсат–пар”, УФН, 191:2 (2021), 113–146; Phys. Usp., 64:2 (2021), 109–140
V. Yu. Levashov, A. P. Kryukov, A. L. Kusov, “Flow Structure near an Evaporation Surface”, Fluid Dyn, 2025
В. В. Аристов, С. А. Забелок, А. А. Фролова, “Неклассический перенос в неравновесных течениях разреженного газа”, УФН, 195:3 (2025), 276–293
V. Yu. Levashov, A. P. Kryukov, I. N. Shishkova, “Influence of Homogeneous Nucleation on the Intensity of Evaporation/Condensation Processes”, Colloid J, 2024
Yu.Yu Puzina, A.P. Kryukov, V.Yu Levashov, “Evolution of liquid–vapour interface during film boiling on sphere”, International Journal of Thermal Sciences, 196 (2024), 108683
Elizaveta Ya. Gatapova, “Evaporation into half-space: Experiments with water at the molecular mean free path scale”, Physics of Fluids, 36:9 (2024)
Yufei Jiang, Lili Fang, Weifei Yang, “Enhanced compressive strength by Ti Cr coating on cBN particle surface using vacuum vapor deposition”, Diamond and Related Materials, 2024, 111762
A. P. Kryukov, V. V. Zhakhovsky, V. Yu. Levashov, “Condensation of subsonic and supersonic gas flows on a flat surface”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 198 (2022), 123390
В. В. Жаховский, Н. А. Иногамов, В. А. Хохлов, Ю. Р. Колобов, К. В. Хищенко, С. И. Ашитков, В. В. Шепелев, Д. С. Ситников, Ю. В. Петров, И. В. Неласов, С. С. Манохин, “Плавление титана ударной волной, вызванной мощным фемтосекундным лазерным импульсом”, Письма в ЖЭТФ, 115:9 (2022), 576–584; V. A. Khokhlov, V. V. Zhakhovskii, N. A. Inogamov, S. I. Ashitkov, D. S. Sitnikov, K. V. Khishchenko, Yu. V. Petrov, S. S. Manokhin, И. В. Неласов, V. V. Shepelev, Yu. R. Kolobov, “Melting of titanium by a shock wave generated by an intense femtosecond laser pulse”, JETP Letters, 115:9 (2022), 523–530
A. Kryukov, V. Zhakhovsky, V. Levashov, “Subsonic and supersonic gas flows to condensation surface”, SSRN Journal, 2022
I. A. Graur, M. A. Batueva, M. Wolf, E. Ya. Gatapova, “Non-equilibrium condensation”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 198 (2022), 123391
Graur I.A., Gatapova E.Ya., Wolf M., Batueva M.A., “Non-Equilibrium Evaporation: 1D Benchmark Problem For Single Gas”, Int. J. Heat Mass Transf., 181 (2021), 121997
Nemirovskii S.K., “Rayleigh Problem in Superfluid Helium”, J. Eng. Thermophys., 30:4 (2021), 607–614