Praca poświęcona jest zjawiskom hydrodynamicznym i wymianie ciepła, towarzyszącym napływowi swobodnej, osiowo-symetrycznej strugi na płaską powierzchnię ciała stałego.
Dokonano w niej analizy mechanizmu powstawania zjawiska uskoku hydraulicznego, powodowanego napływem jednofazowej strugi cieczy. Wykorzystując równanie Bernoulliego, w którym uwzględniono straty energii powodowane gwałtowną ekspansją w miejscu wystąpienia uskoku, zaproponowano własną modyfikację modelu opartego na bilansie pędu. Model teoretyczny porównano z badaniami eksperymentalnymi własnymi i innych autorów.
Przedstawiono analizę teoretyczną powstawania uskoku hydraulicznego powodowanego napływem dwufazowej, wodno-powietrznej strugi uderzającej. Rezultaty tej analizy umożliwiają wyznaczenie głównego parametru uskoku, jakim jest jego średnica. Własne badania eksperymentalne potwierdziły poprawność zaproponowanego modelu. Umożliwiły również wyznaczenie zależności pomiędzy parametrami hydrodynamicznymi uderzającej strugi a średnicą uskoku hydraulicznego.
Napływ dwufazowej uderzającej strugi na stałą powierzchnię powoduje powstawanie warstwy cieczy płynącej w kierunku promieniowym. W pewnych warunkach następuje pękanie warstwy cieczy i płynie ona w postaci strużek. Powoduje to gwałtowne pogorszenie intensywności wymiany ciepła pomiędzy powierzchnią a tą warstwą; ponieważ część powierzchni nie jest wtedy zwilżana. Przyjmując laminarny przepływ warstwy cieczy, powodowany siłami bezwładności, zaproponowano własny prosty model zjawiska pękania warstwy cieczy, pozwalający wyznaczyć niektóre parametry charakteryzujące to zjawisko. Są nimi: grubość pękającego filmu, liczba strug powstałych po pęknięciu i odległość pomiędzy strugami. Wielkości wyznaczane z modelu skonfrontowano z rezultatami własnych badań eksperymentalnych, które w zadawalający sposób potwierdziły poprawność modelu. Uwzględnienie w modelu sił powodowanych naprężeniami stycznymi na granicy warstwa cieczy-gaz (tak jak to miało miejsce podczas badali eksperymentalnych) może znacząco poprawić model. Praca zawiera również, wyznaczone eksperymentalnie, zależności pomiędzy liczbami Reynoldsa cieczy oraz gazu, płynących w uderzającej strudze, przy których następuje pękanie warstwy cieczy.
Przedstawiono teoretyczną analizę intensywności wymiany ciepła pomiędzy powierzchnią a przepływająca po niej warstwą cieczy, w funkcji odległości od miejsca napływu strugi na powierzchnię. Rezultaty przeprowadzonej analizy teoretycznej zjawiska skonfrontowano z własnymi badaniami eksperymentalnymi, które potwierdziły poprawność zaproponowanego modelu teoretycznego.

Spis treści:

Wykaz oznaczeń

1. TEMATYKA PRACY

2. CEL PRACY

3. PRZEGLĄD ISTNIEJĄCEGO STANU WIEDZY

4. ZJAWISKA HYDRODYNAMICZNE TOWARZYSZĄCE NAPŁYWOWI STRUG NA POWIERZCHNIĘ CIAŁA STAŁEGO
4.1. Analiza teoretyczna zjawiska uskoku hydraulicznego powodowanego napływem
jednofazowej uderzającej strugi        
4.2. Badania eksperymentalne zjawiska uskoku hydraulicznego powodowanego napływem
jednofazowej uderzającej strugi        
4.3. System akwizycji i przetwarzania wielkości temperaturowych wykorzystywany w prowadzonych badaniach        
4.4. Analiza teoretyczna zjawiska uskoku hydraulicznego powodowanego napływem dwufazowej, wodno-powietrznej uderzającej strugi        
4.5. Badania eksperymentalne zjawiska uskoku hydraulicznego powodowanego napływem
dwufazowej, wodno-powietrznej uderzającej strugi        
4.5.1. Porównanie analizy rezultatów analizy teoretycznej zjawiska uskoku hydraulicznego powodowanego napływem dwufazowej, wodno-powietrznej uderzającej strugi z rezultatami własnych badań eksperymentalnych     
4.6. Zjawisko rozpadu ciągłej warstwy cieczy tworzonej przez dwufazową, wodno-powietrzną uderzającą strugę        
4.6.1. Analiza teoretyczna zjawiska stabilności warstwy cieczy tworzonej przez dwufazową, wodno-powietrzną uderzającą strugę        
4.6.2. Badania eksperymentalne zjawiska stabilności warstwy cieczy tworzonej przez dwufazową, wodno-powietrzną uderzającą strugę        

5. WYMIANA CIEPŁA POMIĘDZY WARSTWĄ CIECZY POWSTAŁEJ Z UDERZAJĄCEJ STRUGI A POWIERZCHNIĄ CIAŁA STAŁEGO        
5.1. Analiza teoretyczna rozpływu i wymiany ciepła dwufazowej, wodno-powietrznej uderzającej strugi        
5.2. Metodyka własnych badań eksperymentalnych wymiany ciepła pomiędzy powierzchnią ciała stałego a płynącą po niej warstwą cieczy        
5.2.1. Analiza teoretyczna rozpływu ciepła generowanego przez element grzejny umieszczony w płycie, po której płynie warstwa cieczy        
5.2.2. Uogólnienie rezultatów prowadzonej analizy ze względu na ich praktyczne wykorzystanie do interpretacji prowadzonych badań eksperymentalnych     
5.3. Badania eksperymentalne wnikania ciepła podczas napływu jednofazowej strugi cieczy na płaską powierzchnię
5.3.1. Badania eksperymentalne w punkcie stagnacji
5.3.2. Badania eksperymentalne poza punktem stagnacji
5.4. Własne badania eksperymentalne wnikania ciepła podczas napływu dwufazowej
wodno-powietrznej uderzającej strugi na płaską powierzchnie       

6. WNIOSKI KOŃCOWE I SUGESTIE DOTYCZĄCE DALSZYCH BADAŃ

Bibliografia
Streszczenie w jęz. polskim
Streszczenie w jęz. angielskim