-Исследование проблем возникновения и управлениягидродинамической кавитацией на мини- имикромасштабе

Актуальность данного проекта обусловлена необходимостью увеличения мощности гидротехнического оборудования,эффективности его работы, а также срока эксплуатации за счет оптимизации формы профиля, применения особыхпокрытий с неравномерным их нанесением по толщине и длине профиля лопатки гидротурбины максимальноповторяющего движение жидкости вдоль тела с минимальным возникновением и развитием кавитации, а такжеисследования мест локализации ядер зарождения кавитационных пузырей.Решение фундаментальной научной задачи проекта будет происходить в рамках Приоритетного направления научно-технологического развития Российской Федерации «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающейэнергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формированиеновых источников, способов транспортировки и хранения энергии». Данный проект направлен на решениефундаментальной научной проблемы возникновения и управления кавитацией, например в результате зарождающихсямелкомасштабных вихревых структур или применения детерминированной морфологии поверхности тела обтеканияпри работе гидроагрегатов. Возникновение кавитации приводит к необратимым процессам эрозии материала, темсамым ухудшая работу агрегата и приводя впоследствии к более быстрому износу оборудования, а также повышаетвероятность возникновения аварийных ситуаций. К настоящему моменту необходимо детальное экспериментальное ичисленное моделирование причин зарождения кавитации, в том числе влияния структурированной шероховатости нанее. Для этих целей необходимо провести цикл исследований кавитационных процессов на стадии зарождения свысоким пространственным разрешением, но при этом с выявлением гидродинамических особенностей обтеканияобъекта в целом, что обуславливает необходимость проведения исследований на мини- и микромасштабе.Целью проекта является проведение поисковых исследований для получения новых знаний о кавитационных теченияхна этапе его зарождения, используя современные бесконтактные панорамные методы диагностики потоков,превосходящие мировой уровень.Задача проекта всесторонне изучить гидродинамические особенности кавитационных течений, возникающих приобтекании цилиндра, крылового профиля являющегося модельной копией профиля лопатки гидротурбины, в мини- имикромасштабах, выявлять и объяснять механизмы влияния и взаимодействия вихревых структур и кавитации состенками канала. Обосновать влияние трехмерных эффектов на процесс возникновения кавитации и выполнить оценкуограничений применимости полученных данных по развитию кавитационных структур на мини- и микроуровне. Какрезультат будут выработаны рекомендации для управления и оптимизации процессов работы гидроагрегатов с болеекомфортными условиями эксплуатации.Суммируя вышесказанное, новый этап развития кавитационных течений в технических системах связан с задачамиуглубленного исследования процессов кавитации используя современное бесконтактное измерительное оборудованиеc высокой пространственной и временной разрешающей способностью на мини- и микроуровне.