ИНТЕНСИФИКАЦИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА (промежуточный, этап 1)

Объектом исследования являются процессы тепломассопереноса в различных физических системах. Цель работы – разработка физико-математических моделей и их аналитическая и численная реализация для исследования стационарных и нестационарных процессов переноса массы, импульса и энергии в инженерных системах (элементы строительной застройки, элементы теплообменной аппаратуры, узлы и блоки электронной техники) как для поиска условий интенсификации транспортного процесса с использованием наножидкостей, материалов с изменяемым фазовым состоянием, неньютоновских сред, пористых вставок, так и для создания энергосберегающих технологий. Используемые методы и методики – аналитические и вычислительные методы механики жидкости и газа и теплофизики. В процессе работы разработаны и численно реализованы современные математические модели нестационарных режимов плавления материалов с изменяемым фазовым состоянием с целью изучения возможности применения этих материалов для оптимизации теплоаккумулирующих систем. Проанализировано взаимодействие материалов с изменяемым фазовым состоянием внутри пористых материалов с целью изучения особенностей теплоотвода от источников объемного тепловыделения. Изучены особенности транспортных процессов в элементах строительных конструкций с использованием метода конечных разностей. Подробно проанализирована возможность применения решеточного метода Больцмана для решения задач естественной конвекции в замкнутых областях с локальными источниками энергии. Изучено влияние материала наночастиц на интенсивность естественной конвекции неньютоновской наножидкости. Разработаны физико-математические модели конвективного теплопереноса и производства энтропии внутри полости, заполненной наножидкостью, с волнистыми стенками при наличии источника энергии и однородного магнитного поля. Разработанные математические модели и полученные результаты используются для создания собственного программного комплекса для решения задач конвективного тепломассопереноса, а также могут применяться при оптимизации современных теплоаккумулирующих систем.