Разработка научных основ энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий в производстве, транспортировке и распределении энергии, а также в добыче и глубокой переработке углеводородного сырья

Известно, что теоретический КПД термодинамических циклов тепловых машин в основном определяется максимальной температурой рабочего тела, увеличение которой требует повышения эффективности систем охлаждения элементов конструкции и надежного прогнозирования несущей способности ответственных элементов. Актуальной задачей является создание компьютерного кода, основанного на фундаментальных моделях состояния поврежденной среды для условий усталости, ползучести и их мультипликативного взаимодействия, позволяющего осуществить моделирование, прогнозирование и экономическое обоснование эксплуатации ответственных элементов конструкций на основе принципов допускаемой повреждаемости. Актуальность развития теоретических основ активного управления ламинарным и турбулентным потоком для целенаправленного изменения интенсивности процессов турбулентного переноса импульса и теплоты связана с ключевой ролью этих процессов в при работе теплообменного оборудования и систем охлаждения элементов тепловых машин, в задачах снижения гидравлического сопротивления проточного тракта энергетического оборудования и при транспортировке энергоносителей. Дополнительно будут выполнено моделирование потоков вязкоупругих сред в каналах, а также проведены исследования, направленные на получение энергии их возобновляемых источников и улучшение экологической безопасности производства энергии. Повышение эффективности технологических процессов, а также более полное использование потенциальных возможностей нефтяного сырья является важной задачей нефтедобычи и нефтепереработки. Продолжительное залегание нефти в пласте в статистических условиях или длительное хранение позволяет ей достичь сбалансированного стабильного состояния, однако малейшее внешнее воздействие (изменение температуры, давление, смешение с различными компонентами и добавками) нарушает этот баланс. Применение различных технологий интенсификации добычи нефти сопровождается образованием устойчивых водонефтяных эмульсий, негативно влияющих на все дальнейшие процессы транспортировки и подготовки нефти. В связи с этим, необходимо выявление механизмов формирования межфазных слоев водонефтяных эмульсий, особенно для нефтей с повышенным содержанием асфальтенов, смол и гетероатомных компонентов. Дополнительно будут изучены состав и свойства поликонденсированных высокомолекулярных нефтяных компонентов, а также разработаны на их основе новые материалы для увеличения рациональности использования уникального природного нефтяного сырья. В целом проект направлен на решение упомянутых выше конкретных задач, соответствующих направлению «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии» из Стратегии НТР РФ.