Тепломассоперенос в пристенных течениях с фазовыми и химическими превращениями

Объектом исследования являются турбулентные одно- и двухфазные отрывных течения с теплообменом, закрученные потоки, течения с фазовыми превращениями и горением. Цель работы – изучение структуры течения, тепло- и массообмена в отрывных градиентных потоках, в пузырьковых течениях, в струйных импактных течениях, при испарении бинарных растворов в турбулентный пограничный слой, в ускоренном пограничном слое, в псевдоожиженном слоя частиц, а также разработка и совершенствование оптических методов диагностики турбулентных течений с фазовыми переходами и горением. Проведены детальные исследования с использованием современных оптические методов и численных подходов (метод крупных вихрей, нестационарные осредненные по Рейнольдсу уравнения): - Получены данные о течении в канале с разномасштабными препятствиями: отсоединенным ребром и обращенным против потока уступом. Предполагается представить конфигурацию с оптимальными теплогидравлическими характеристиками и рекомендации по управлению теплообменом в энергетическом оборудовании. - Получены и обобщены данные о теплоотдаче и газодинамике при обтекании тандема прямоугольных призм турбулентным потоком при вариации числа Рейнольдса и угла ориентации призм. - Проведены исследования теплообмена и течения He-Xe смеси в сборке из 7 цилиндрических тепловыделяющих элементов при различных вариантах тепловыделения по элементам. - Разработана математическая модель, выполнено моделирование затопленной пузырьковой струи, получены данные по структуре течения, турбулентным характеристикам. - Получены данные по тепломассообмену в псевдоожиженном слое с фазовыми и химическими преобразованиями в цилиндрических и конических вихревых камерах. Практическая значимость планируемых исследований в создании компактных реакторов по сжиганию топлив. - Разработана модель воздушного теплообменника с капельным орошением; определена его эффективность в зависимости от параметров входящего воздуха. - Проведено экспериментальное исследование влияние вязкости жидкости в системе Тэйлора-Куэтта; определены режимы интенсивного тепловыделения, что важно при практической реализации для возобновляемых источников энергии.