Моделирование активных и пассивных систем охлаждения тепловыделяющих элементов в электронике и энергетике

Проект направлен на решение научной проблемы создания эффективных систем охлаждения тепловыделяющих элементов.Целью настоящего проекта является детальное изучение активных и пассивных систем охлаждения тепловыделяющих элементов с учетом описания сложного теплообмена (теплопроводность, конвекция и тепловое излучение) в условиях как ламинарного, так и турбулентного режимов течения и теплопереноса при использовании пористых сред, материалов с изменяемым фазовым состоянием, а также различных жидкостей сложной природы. Следует отметить, что жидкостное охлаждение обладает наивысшими возможностями по рассеянию тепла, генерируемого приборами.Будут разработаны современные математические модели ламинарных и турбулентных нестационарных режимов кондуктивно-конвективно-радиационного тепломассопереноса в герметичных и полуоткрытых системах с тепловыделяющими элементами при использовании как воздушных, так и жидкостных систем охлаждения с учетом возможных фазовых переходов. Будет проведена верификация математических моделей и разработанных численных алгоритмов на модельных двумерных и трехмерных задачах. Впервые будут проведены численные исследования и выделены основные закономерности анализируемых физических процессов с учетом всех значимых факторов. В результате будут сформированы научно-обоснованные положения, отражающие возможности применения различных систем охлаждения. Все полученные результаты, исходя из постановок задач и методов их решения, будут соответствовать мировому уровня, а для некоторых задач и превосходить его. Исследования будут проводиться на основе численного и аналитического анализа совместно с зарубежными коллегами. Необходимо отметить, что для проведения численных исследований будут созданы собственные программные коды, ничем не уступающие известным прикладным пакетам в рамках решаемого класса задач. Появление таких собственных программных продуктов позволит в некоторой степени решить вопрос импортозамещения.