Doktorsko delo obravnava fizikalni pojav kavitacije v termično občutljivih kapljevinah. Kavitacija je pojav, okarakteriziran s prehodom iz kapljevitega v plinasto agregatno stanje, ter nazaj v homogeno kapljevino pri približno konstantni temperaturi. Kavitacija navadno nastane na mestu lokalnega padca tlaka v bližini kavitacijskega jedra. Ko mehurček raste, latentna toplota iz okolice prehaja v mehurček, kar ustvari termično mejno plast. Posledica je lokalno znižanje temperature kapljevine, ki rezultira v padcu parnega tlaka. Pojav je poznan kot termični zamik ali termodinamski učinek in ima pri razvoju kavitacije zaviralno vlogo - nižji parni tlak odloži nadaljnji razvoj mehurčka, saj je zdaj za njegovo rast potreben večji tlačni padec. Termodinamski učinki se navadno lahko zanemarijo v kapljevinah, katerih kritična temperatura je precej višja od delovne temperature oz. termodinamski učinki postanejo izraziti, ko je delovna temperatura kapljevine v bližini kritične temperature kapljevine - na primer pri kriogenih kapljevinah. V okviru doktorskega dela je bil fenomen, termodinamski učinek, eksperimentalno opazovan v vodi temperature približno 100°C, kjer so se v kavitirajočen toku merila temperaturna polja s pomočjo infrardeče termografije. Eksperimentalno pridobljeni rezultati bodo pripomogli k boljšemu razumevanju samega pojava in k razvoju ter validaciji naprednih numeričnih modelov, ki upoštevajo termodinamski učinek v kavitirajočem toku. Pravilna numerična napoved termodinamskih učinkov kavitacije je torej velik temeljni in aplikativni problem. Doktorska naloga je vezana na projekt za evropsko vesoljsko agencijo (ESA), kjer skupaj z raziskovalci iz LEGI Grenoble (Francija) razvijamo napredne numerične modele za napoved kavitacije v predrotorju turbočrpalke raketnega motorja.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 14545179Prof. dr. Matevžu Dularju je bil podeljen European Research Council Consolidator projekt 2017, s sredstvi v višini približno 2.000.000 € za obdobje 5 let. S tem je postal prvi slovenski nosilec projekta ERC za utrjevanje samostojne raziskovalne poti. Do zdaj so te najprestižnejše evropske projekte dobili le trije raziskovalci iz Slovenije na ravni naprednih projektov, in ena na ravni začetnih projektov. Dularjev uspeh na razpisu je prvi uspeh raziskovalca iz Slovenije tudi na vmesni konsolidatorski ravni. Gre za izjemen dosežek, saj je na razpis ERC prispelo kar 2538 prijav odličnih in obetavnih znanstvenikov iz Evrope in preostalega sveta, le 329 pa jih je bilo sprejetih v financiranje. Od tega je bilo samo devet projektov podeljenih znanstvenikom v novejših članicah EU. Evalvacijski panel za inženirstvo produktov in procesov je med 329 sprejetimi projekti Dularjevega uvrstil na visoko 27. mesto. Petletni projekt, bo zaposloval sedem raziskovalcev. Cilj projekta je raziskati osnovne principe kavitacije s fizikalnega, biološkega in inženirskega stališča. Raziskava se bo nanašala na tri velikostne razrede: i) nivo osamljenega kavitacijskega mehurčka, ii) nivo urejenega oblaka kavitacijskih mehurčkov, iii) nivo naključnega oblaka kavitacijskih mehurčkov. Pričakuje se, da bo razumevanje osnovnih zakonitosti in principov.interakcij kavitacijskih mehurčkov z oneslažili omogočilo vrsto prebojnih izumov na različnih znanstvenih področjih (tehnika, kemija, biologija). Znanja, ki so bila potrebna za prijavo na ERC razpis izvirajo ravno iz projekta raziskav kavitacijske erozije.
D.01 Vodenje/koordiniranje (mednarodnih in domačih) projektov
COBISS.SI-ID: 15909915Gre za ciklus več vabljenih predavanj po različnih univerzah, inštitutih in srečanjih (ACCUSIM Summer School, TU-Muenchen,Georg-August-University Göttingen, German Aerospace Center, University of Colorado at Colorado Springs, TU Clausthal, 5th Workshop of ICR, Colloquium on Cavitation and Cavitation Erosion Duisburg-Essen)
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 15777819Gre za patent kavitacijske naprave, ki služi za nizkoenergetsko in okolju sprejemljivo čiščenje vode.
F.32 Mednarodni patent
COBISS.SI-ID: 14615835Gre za študijo problema kavitacije na regulacijskih ventilu. Z ustreznimi tehničnimi rešitvami smo uspeli zmanjšati nastajanje mehurčkov, znižati hrup ob delovanju in izničiti poškodbe na sedežu ventila.
F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka
COBISS.SI-ID: 15607067