Математическое и физическое моделирование гидрогазодинамики и тепломассообмена в двухфазных и пористых средах на микро- и макромаштабах
| Название НИОКТР | Математическое и физическое моделирование гидрогазодинамики и тепломассообмена в двухфазных и пористых средах на микро- и макромаштабах |
|---|---|
| Аннотация | В настоящее время одним из перспективных направлений развития транспорта считают увеличение параметров используемого рабочего цикла, что приводит к повышению тепловых и прочностных нагрузок на элементы конструкции двигателя и транспортного устройства в целом. Кроме того, многочисленные усилия по созданию новых образцов транспортных средств также сталкиваются с проблемой создания теплозащитных покрытий нового поколения, способных длительно работать при экстремально высоких значениях теплового потока, до ~500 МВт/м^2, и организации эффективной системы охлаждения. При этом несмотря на длительную историю исследований в области тепломассообмена теплозащитных покрытий, развитие методов аддитивной стереолитографии в последнее десятилетие позволяет создавать прототипы покрытий и пленок с программируемой микроструктурой и свойствами, к ним относятся и пористые среды на основе металлов и полимеров, которые могут обладать сверхвысокими параметрами теплоабсорбции и теплопроводности. Однако фундаментальной проблемой на пути создания подобных структур и материалов является необходимость построения математических моделей процессов тепло- и массообмена на микроуровне подобных пористых (и многофазных) сред и масштабирование результатов моделирования на макроуровень с получением заданных требуемых свойств материала/структуры. Таким образом, научной проблемой в рамках проекта является построение математических моделей, численное исследование и оптимизация процессов многофазного тепломассообмена в пористой (и многофазной) среде на микро- и макроуровне с учетом возможной химической неравновесности. Одной из главных проблем математического описания переноса в пористой среде является многомасштабность моделируемых физико-химических процессов и сложность геометрии пористой среды на микромасштабах, где могут наблюдаться явления, обусловленные молекулярным строением среды, а также доступность экспериментальных данных и жесткие требования к эффективности используемых для математического моделирования вычислительных алгоритмов. Актуальность решения планируемой к постановке в проекте проблемы обосновывается необходимостью создания теплозащитных материалов и конструкций нового поколения, а также систем охлаждения для транспортных устройств, энергетических и силовых установок. Круг технических приложений и технологий, для совершенствования которых могут быть использованы результаты решения фундаментальной задачи о моделировании тепломассообмена в пористой среде на микроуровне может быть существенно расширен - сюда могут быть отнесены актуальные задачи нефтедобывающей отрасли с разработкой технологий добычи углеводородных ископаемых, задачи нефтехимической промышленности, такие как фильтрационное горение, автомобильной и химической промышленности - создание и использование каталитических пористых фильтров и многие другие. Использование результатов, планируемой к рассмотрению в рамках проекта научной проблемы, позволит существенно улучшить характеристики используемых технологических процессов и устройств в приведенных областях, а в ряде случаев обосновать возможность создания новых более эффективных технических устройств. Научная новизна проекта определяется совместным микро- и макроописанием физико-химических процессов в пористой и многофазной среде для макромаштабной оптимизации теплозащиты теплонапряжённых элементов конструкции, энергетических и силовых установок, и других прикладных задач. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-29 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-19-00934 |
| Дата контракта | 2025-05-29 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 620.9:662.6; 621.1 |
| Количество просмотров | 6 |
| Руководитель работы | Мартыненко Сергей Иванович |
| Руководитель организации | Петров Олег Федорович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-09-23 09:09:35 UTC, 2025-09-23 09:09:43 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | тепломассообмен; многофазное течение; реагирующее течение в пористой среде |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 44.31.01 - Общие вопросы |
| OECD | — |
| OESR | Физика жидкости, газа и плазмы (включая физику поверхностей) |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | — |