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.

Popis anglicky
The project's strength is in developing bilateral cooperation with the most innovative university in the USA - Arizona State University in basic research and overlapping into the application part covered by the leading American steel company US Steel Research Center. Thanks to the cooperation with American strategic partners, the scientists' excellence will be strengthened at the international level, especially in the field of research on heat sharing from very high-temperature surfaces through the oxide layer. The two-phase mixture (consisting of vapor and liquid) and vapor layer is formed on the hot surface during spray cooling. The vapor layer prevents the direct contact of the coolant with the cooled surface. The vapor layer instability grows with decreasing surface temperature and when reaching Leidenfrost temperature, it collapses and the intensity of cooling increases substantially. The presence of oxides with a low thermal conductivity is generally considered as a thermal barrier. However, in a certain industry application, it was observed that the oxide layer unexpectedly intensified the cooling intensity. This effect was clarified and published by the authors of the project proposal in the year 2012. (M. RAUDENSKÝ, M. HNÍZDIL, P. KOTRBÁČEK. Why oxides intensify spray cooling? In: The 30th International Steel Industry Conference. Paris, 2012). The explanation was based on the temperature profile on the oxide layer itself. The principal explanation is based on the shift of the Leidenfrost temperature on the surface of oxides, but so far no proven theory can predict changes in cooling intensity based on knowledge of spray characteristics in combination with surface morphology and internal structure of oxides.

Klíčová slova
oxidy, nano-struktury, přenos tepla, fázové změny, porézní struktury, oxidické vrstvy

Klíčová slova anglicky
Oxides, oxide layer, nano-structures, heat transfer, phase changes, porous structures

LUAUS24006

čeština

Raudenský Miroslav, prof. Ing., CSc. - hlavní řešitel
Boháček Jan, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Luks Tomáš, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Mráz Kryštof, Ing. - spoluřešitel
Pohanka Michal, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Resl Ondřej, Ing., Ph.D. - spoluřešitel

Laboratoř přenosu tepla a proudění
- odpovědné pracoviště (20.6.2023 - nezadáno)
Laboratoř přenosu tepla a proudění
- příjemce (20.6.2023 - nezadáno)

Odpovědnost: Raudenský Miroslav, prof. Ing., CSc.