Заявка на грант Российского фонда фундаментальных исследований по конкурсу на лучшие научные проекты
19.04.2018
Течение жидкостей и газов является мультизадачной проблемой математического моделирования в силу сложности процессов, происходящих в смазочных слоях. Турбулентность, кавитация, вскипание и другие процессы могут существенно изменять теплофизические свойства жидкостей и газов. Несмотря на огромное количество научных исследований в области создания универсальных математических моделей, учитывающих не только локальное изменение свойств жидкостей и газов при развитии кавитационных и турбулентных явлений зачастую отсутствует комплексная картина всех явлений, происходящих в смазочных слоях. В отдельных экспериментальных исследованиях ученых в области гидродинамической теории смазки отмечается явление существенного изменения энергетических параметров потока жидкости или газа при явлении развитой кавитации. При создании определенных условий можно обеспечить такой кавитационный синтез, при котором происходит увеличение энергии потока жидкости или газа и, соответственно, его температуры. При этом отсутствуют какие-либо фундаментальные исследования этого процесса и унифицированные теории, описывающие это явлении и коррелирующие с результатами существующих экспериментов. Существуют только отдельные гипотезы о возможной природе этого эффекта, само существование которого не противоречит закону сохранения энергии: энергия термодинамической системы при любых обстоятельствах изменяется количественно в точности на величину произведенной над телом работы и подведенной теплоты, однако обратное превращение всей приобретенной системой энергии во внешнюю работу становится более невозможным, так как энергия оказывается качественно иной – она обесценивается в отношении своей работоспособности, но снижение этой работоспособности компенсируется ростом ее низкотемпературного тепла. Современный уровень развития фундаментальных основ механики жидкости и газа, гидродинамической теории смазки, теории турбулентности, динамики жидкости в условиях фазовых переходов, представление о вихревой природе движения потоков, а также современных методов численного расчета и мощных вычислительных машин создают предпосылки для комплексного изучения условий возникновения кавитационного синтеза. Создание фундаментальных основ обоснования тепловых эффектов в течениях сред сложной реологии в условиях возникновения фазовых переходов и кавитационных явлений является актуальной научной проблемой, имеющей важное прикладное применение в сферах энергетического машиностроения.
Темы: Наука Достижения Инновации