ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ исполнителя государственной работы «Организация проведения научных исследований» по Заданию №13.6542.2017/ВУ (заключительный)

Объект исследования: замкнутые и полуоткрытые области, заполненные вязкими несжимаемыми средами (наножидкости, неньютоновские жидкости), с учетом влияния геометрии полости, теплопроводности твердых элементов, магнитных полей и пористых зон. Цель: математическое моделирование гидродинамики и теплопереноса в замкнутых и полуоткрытых системах, заполненных наножидкостями и неньютоновскими средами, при наличии теплопроводных элементов, пористых зон, теплового излучения, магнитного поля. Реализованы вычислительные модели нестационарных режимов гидродинамики и конвективного теплопереноса в средах с переменными физическими свойствами в замкнутых и полуоткрытых технологических объектах при наличии наночастиц высокотеплопроводных материалов, неньютоновского характера рабочих сред, пористых включений, а также с учетом влияния теплового излучения. Математические модели сформулированы в преобразованных переменных с соответствующими начальными и граничными условиями. Для исследования транспортных процессов наночастиц применялись однофазная модель с эффективными параметрами, установленными экспериментально, а также использовалась двухфазная модель Буонжиорно, учитывающая изменение концентрации наночастиц за счет броуновской диффузии и термофореза. Проведены исследования гидродинамики и теплопереноса в неньютоновских средах (жидкость Кассона, микрополярная жидкость), занимающих замкнутые системы. Следует отметить, что разработанные алгоритмы и вычислительные кода были полностью верифицированы как на экспериментальных данных, так и на известных численных данных других авторов.