Centralni deo ekspertize Dr.-Ing. Marije Gajević Joksimović leži u njenom dubokom razumevanju dinamike kapi i sprejeva, kao i složenih režima prenosa toplote koji se javljaju pri interakciji fluida sa zagrejanim površinama. Njeno istraživanje se posebno ističe po fokusiranosti na uticaj aditiva za podmazivanje na ove procese, što je rezultiralo značajnim doprinosima kako fundamentalnoj nauci, tako i industrijskim primenama.
Dinamika kapi i sprejeva: Njena primarna oblast rada je dinamika kapi i sprejeva.8 Ovo uključuje detaljno proučavanje ponašanja pojedinačnih kapi pri udaru o vruću podlogu, kao i šire interakcije spreja sa površinama.
Režimi prenosa toplote: Dr.-Ing. Gajević Joksimović se bavi istraživanjem različitih režima prenosa toplote, uključujući nukleatno ključanje, filmsko ključanje i termalnu atomizaciju.14 Razumevanje ovih režima je ključno za optimizaciju efikasnosti hlađenja.
Uticaj aditiva za podmazivanje: Ključni aspekt njenog rada je istraživanje efekata dodavanja maziva u vodu. Otkrila je da prisustvo čak i malih koncentracija maziva dramatično povećava toplotni fluks, posebno pri visokim temperaturama zida, gde se obično primećuje filmsko ključanje kod hlađenja čistom vodom.1
Supresija filmskog ključanja i smanjenje prskanja: Njen rad je pokazao da dodavanje čestica (poput grafita) u tečnu suspenziju značajno utiče na ishod udara kapi, dovodeći do smanjenja i gotovo potpunog suzbijanja prskanja u režimu nukleatnog ključanja.14 Takođe, prisustvo čestica suzbija odbijanje kapi i režim filmskog ključanja, umesto toga dovodeći do režima termalne atomizacije čak i pri niskim koncentracijama suspenzije.14
Povećanje Lajdenfrostove tačke: Dodatak maziva dovodi do značajnog povećanja Lajdenfrostove tačke, temperature iznad koje se formira stabilan parni sloj koji sprečava direktan kontakt tečnosti sa vrućom površinom i smanjuje efikasnost hlađenja.1
Objašnjenje mehanizama: Dr.-Ing. Gajević Joksimović je detaljno objasnila osnovne fizičke mehanizme koji stoje iza ovih zapažanja:
Povećanje viskoznosti: Značajno povećanje viskoznosti isparavajućih rastvora maziva doprinosi poboljšanom prenosu toplote.1
Povećana kvašljivost podloge: Prisustvo maziva poboljšava kvašljivost površine, omogućavajući bolji kontakt tečnosti sa vrućom podlogom.10
Formiranje deponovanog sloja i stabilnih tečnih slojeva: Stvaranje deponovanog sloja neisparljivih komponenti mešavine i pojava stabilnih tečnih slojeva između mehurića sprečavaju njihovo spajanje i percolaciju parnih kanala, čime se održava bolji prenos toplote.1 Pričvršćivanje kontaktne linije kapi deponovanim slojem čestica sprečava spajanje mehurića i termalno odbijanje.14
Eksperimentalne metodologije: Njen rad se oslanja na sofisticirane eksperimentalne postavke. Vizualizacija udara spreja na podlogu, inicijalno zagrejanu na temperature značajno iznad tačke zasićenja tečnosti, vrši se pomoću sistema za video snimanje visoke brzine.1 Prenos toplote se karakteriše korišćenjem niza termoparova instaliranih u debeloj metalnoj meti, uz rešavanje inverznog problema provođenja toplote.1
Praktične primene: Istraživanje Dr.-Ing. Gajević Joksimović ima direktne primene u različitim industrijskim procesima koji zahtevaju efikasno hlađenje čvrstih podloga. To uključuje kovanje, gašenje, druge metalurške primene, elektroniku, farmaceutsku industriju, medicinu i hlađenje električnih uređaja visoke snage.10
