Теоретические и прикладные задачи конвективного тепломассопереноса

Проект выполняется в рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет - 2030." Развитие современных инженерных систем и аппаратов в энергетике, машиностроении, строительстве, электронике, медицине неразрывно связано с решением целого ряда важнейших фундаментальных задач. Одной из которых является интенсификация переноса массы, импульса и энергии. Методы интенсификации можно разделить на два класс: активные, связанные с наличием внешних гидродинамических и тепловых воздействий, и пассивные, обусловленные особенностями транспортных процессов в замкнутых областях при отсутствии активного внешнего гидродинамического воздействия. Перспективными способами интенсификации представленных процессов является использование в качестве рабочих сред наножидкостей, материалов с изменяемым фазовым состоянием, а также включение в рабочий объем пористых вставок. Проведенные эксперименты показали, что добавление наночастиц меди или углеродных нанотрубок объемной доли менее 1% в этиленгликоль или масло приводит к росту коэффициента теплопроводности суспензии. Предметом настоящего проекта является математическое моделирование транспортных процессов в различных технических системах, исследование энергосберегающих технологий, развитие пассивных и активных методов интенсификации теплообмена. В рамках проекта будет проведен детальный анализ особенностей использования наножидкостей, материалов с изменяемым фазовым состоянием, неньютоновских сред, изотропных и анизотропных пористых включений, а также мультиканальных систем в типичных элементах теплообменного оборудования с целью возможного улучшения теплопереноса. Энергетическая перестройка инженерных систем необходима также и для минимизации их негативного воздействия на окружающую среду при сохранении целостности самих систем.