KRIOGEN SUYUQLIKLAR OQIMIDA ISSIQLIK VA MASSA ALMASHINUVINING NO-STASIONAR TAHLILI

mazkur tadqiqot kriogen suyuqliklar (suyuq geliy, vodorod, azot, neon va argon) oqimida issiqlik va massa almashinuvi jarayonlarining no-stasionar (vaqtga bog‘liq) holatini qat’iy nazariy-modellash va hisoblash orqali o‘rganadi; bu tizimlarda molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlik, konvektiv tashish, viskoz dissipasiyasi, bug‘lanish/kondensatsiya kabi faza o‘tish hodisalari, shuningdek, qattiq–kriogen interfeysda Kapitza issiqlik qarshiligi bir vaqtda ishtirok etadi; shuning uchun stasionar, hatto oddiy Boussinesq yondashuvlari ham ko‘pincha yetarli emas. Ishda siqiluvchanligi past (Ma < 0,3) oqimlar uchun zichlikning haroratga bog‘liq o‘zgarishini, issiqlik sig‘imi va o‘tkazuvchanlikning kuchli T-bog‘liqligini, bug‘lanish manbalari orqali massa balansi buzilishini va interfaol faza-chegara shartlarini inobatga oluvchi yagona vaqtli model ishlab chiqildi: uzluksizlik , impuls , energiya , bug‘ ulushi ; bu yerda — Stefan sharti bilan bog‘langan faza-o‘tish manbalari, — viskoz issiqlik ishlab chiqarish, — sirt tarangligi (CSF) manbasi. O‘lchamsizlashtirish orqali , , , , , kiritildi va no-stasionar umumiy energiya tenglamasi ko‘rinishida olindi (bu yerda ). Qattiq–kriogen interfeysda Kapitza issiqlik almashinuvi va bug‘-suyuqlik yuzasida Stefan sharti qo‘llandi. 2D-silindrik (r,z) geometriyada vaqt-qadamli Crank–Nicolson va energiya-barqaror (SBDF2) sxemalari bilan, faza chetini kuzatishda Level-Set/VOF gibrid algoritmi hamda sirt kuchlari uchun Brakkoning CSF modeli ishlatildi; material funksiyalari kriogenlar uchun kriogenika ma’lumotnomalaridagi polinom-yoki splayn-aproksimatsiyalar orqali kiritildi. Natijalar: (i) 0,1–1 s oralig‘ida o‘tkinchi issiqlik oqimi dagi birlamchi tezlanuvchi front ko‘rinishida, bilan; (ii) entropiya ishlab chiqarish da erta bosqichda ta’siri ustun, keyinchalik faza-o‘tish (Stefan a’zosi) ajralib chiqadi; (iii) kondensatsiya–bug‘lanish fronti barqarorligi uchun kritik va diapazonlari mavjud (nukleat → o‘tish → plyonka qaynashi), hamda plyonka bo‘lishida keskin tushishi Kapitza qarshiligi bilan muvofiq ekanligi ko‘rsatildi; (iv) kriostat va supravodnik magnitlar sovutish kanallarida , sharoitlarda no-stasionarlik hisobga olinmasa 20–35% hisob-energetik xato yuzaga keladi. Mazkur model kosmik yoqilg‘i magistrallari, kvant qurilmalarining kriogen sovutgichlari va yuqori TC-materiallar kriomodullarini issiqlik-gidravlik optimallashtirishda qo‘llash uchun nazariy asos beradi.

Kalit so‘zlar: kriogen suyuqliklar, no-stasionar issiqlik almashinuvi, bug‘lanish va kondensatsiya, Stefan sharti, Kapitza qarshiligi