Vznik kapek při rychlých expanzích: přechodné případy mezi unární, binární a hetorogenní cestou
Cíle projektu
Rychlé adiabatické expanze spojené se vznikem mlhy se vyskytují v různých technických oborech, např. v parních turbínách nebo v systémech pracujících se stlačenými plyny. Navržený výzkum je zaměřen na přechodné případy unární/binární nukleace a homogenní/heterogenní nukleace, a to jak kvůli nedostatečnému základnímu porozumění těmto procesům, tak kvůli jejich technickému významu. Experimentální zařízení využívající adiabatickou expanzi budou použita pro studium homogenní a heterogenní nukleace ve směsích plynů a par obsahujících heterogenní jádra. Kinetika nukleace v expandujícím systému bude simulována pomocí molekulární dynamiky s tradičními párově aditivními i pokročilými polarizovatelnými silovými poli. Tyto výpočty budou porovnány s řešením diferenciálních rovnic popisujících vývoj rozdělení velikostí klastrů. Výsledky experimentů a simulací budou využity pro získání základních poznatků o složitějších případech vzniku kapek a pro vývoj korekcí klasické nukleační teorie.
Klíčová slova
droplet formationhomogeneous nucleationheterogeneous nucleationexpansion chambermolecular dynamicsclassical nucleation theory
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202200004
Hlavní účastníci
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
22-28869S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Formation of droplets in rapid expansions: Between unary, binary, and heterogeneous paths.
Anotace anglicky
Rapid adiabatic expansion accompanied by formation of mist occurs in various areas of technology, such as steam turbines or compressed gas systems. The proposed research aims at intermediate cases between unary and binary paths, and between homogeneous and heterogeneous paths, both because of the lack of fundamental understanding and the relevance in technology. Setups based on adiabatic expansion will be used to study unary/binary nucleation in vapor–gas mixtures and homogeneous/heterogeneous nucleation in mixtures containing heterogeneous nuclei. Nucleation kinetics in expanding vapor–gas systems will be simulated by molecular dynamics both with traditional pairwise-additive and advanced polarizable force fields, and compared with a solution of birth-and-death equations for cluster distributions. The results of experiment and simulation will be used to improve the understanding of the more complex cases of droplet formation, and to develop corrections to the classical nucleation theory.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20303 - Thermodynamics
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BJ - Termodynamika
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2022
Ukončení řešení
31. 12. 2024
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
12. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
8 375 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
8 135 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
201 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
39 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
8 375 tis. Kč
Statní podpora
8 135 tis. Kč
97%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Thermodynamics
Doba řešení
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024