Численное моделирование процессов гидродинамического перемешивания

Исследование посвящено созданию методов, алгоритмического и программного обеспечения для моделирования процессов гидродинамического перемешивания и их применению для выбора эффективных схем и оптимальных режимов работы смесительных устройств. Проведен широкомасштабный параметрический анализ с целью выявления режимов работы устройств колебательного типа, обеспечивающих эффективное перемешивание при приемлемых энергетических затратах. Найдены оптимальные с практической точки зрения протоколы микширования в системе подвижных коаксиальных цилиндров. Сформулированы числа подобия для рассматриваемых классов устройств. На основе разложений по динамическим модам построены редуцированные модели гидродинамического перемешивания, обеспечивающие эффективное хранение информации о поле течения. Представлена математическая модель процессов перемешивания в жидких средах с волокнистыми включениями, которая реализована в программном комплексе. Проведено исследование влияния разрывного протокола на перемешивание и ориентацию ансамбля волокон в прямоугольной каверне с подвижными дном и крышкой.