Multi-phase Heat Transfer from Porous Structure of Oxides Formed on Metals at High Temperatures
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2023LU001
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-1445/2014-1
Alternative language
Project name in Czech
Vícefázový přenos tepla z porézní struktury oxidů vytvořených na kovu za vysokých teplot
Annotation in Czech
Cílem projektu je objasnit popsat a ve finále i predikovat přenosové jevy vznikající na amorfních površích při kontaktu s dvoufázovou směsí kapalina/pára za vysokých teplot. Projekt je postaven na základě bilaterální spolupráce s nejinovativnější univerzitou USA – Arizona State University (ASU) na poli základního výzkumu s přesahem do aplikační části zastřešené přední americkou ocelářskou společností US Steel Research Center. Díky spolupráci se strategickými americkými partnery dojde k posílení excelence zapojených vědců na mezinárodní úrovni, zejména v oblasti výzkumu sdílení tepla z povrchů o velmi vysokých teplotách přes oxidickou vrstvu. Při chlazení vzniká na horkém povrchu dvoufázová směs a parní vrstva, která brání v přímém kontaktu chladicí kapaliny s povrchem. Stabilita parní vrstvy klesá se snižující se povrchovou teplotou, až při Leidenfrostově teplotě parní vrstva zkolabuje a intenzita chlazení řádově vzroste. Přítomnost oxidů s malou tepelnou vodivostí je obecně brána jako tepelná bariera. V některých průmyslových aplikacích však oxidy zcela překvapivě zintenzivnily chlazení. Tento efekt se podařilo objasnit a publikovat autorům navrhovaného projektu v roce 2012. Vysvětlení vycházelo z teplotního profilu na vlastní oxidické vrstvě. Principiální vysvětlení se opírá o posun Leidenfrostovy teploty na povrchu oxidů, dosud však neexistuje ověřená teorie, která by dokázala predikovat změny v intenzitě chlazení na základě znalosti charakteristik sprejů v kombinaci s charakteristikou povrchové morfologie a vnitřní struktury oxidů. Výraznou vlnu zájmu o výzkum Leidenfrostovy teploty zvedl nedávno publikovaný článek v časopisu Nature (M. JIANG, Y. WANG, F. LIU:. Inhibiting the Leidenfrost effect above 1,000 °C for sustained thermal cooling. Nature (London) England, 2022, 601).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20303 - Thermodynamics
OECD FORD - secondary branch
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BJ - Thermodynamics<br>JR - Other machinery industry<br>JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 12, 2025
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Mar 4, 2025
Finance
Total approved costs
10,526 thou. CZK
Public financial support
10,526 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK