Интенсификация конвективного теплообмена при сверхзвуковом обтекании тел гетерогенным потоком с высокоинерционными частицами

Номер гранта:18-08-00703
Область научного знания:фундаментальные основы инженерных наук
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Ревизников Дмитрий Леонидович
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект направлен на решение фундаментальной задачи исследования процессов тепломассообмена при обтекании тел высокоскоростными потоками, содержащими твердые частицы. Одной из наиболее сложных с точки зрения теоретического объяснения и предсказательных возможностей является проблема существенного усиления конвективного теплообмена при наличии в потоке крупнодисперсной примеси (высокоинерционных частиц). В экспериментах с такими частицами наблюдается усиление теплообмена в несколько раз по сравнению с теплообменом в «чистом» газе даже при относительно низкой концентрации частиц в потоке (менее 1% по массе). Учет межфазного обмена импульсом и энергией, а также ударной составляющей теплового потока, обусловленной передачей кинетической энергии частиц при столкновении с обтекаемой поверхностью, не позволяет добиться удовлетворительного объяснения экспериментальных данных. Наблюдаемые в экспериментах картины течения указывают на то, что высокоинерционные частицы, отразившись от поверхности обтекаемого тела, достигают фронта головной ударной волны и существенно видоизменяют структуру течения. Проектом предусматривается детальное изучение этого сложного явления и его влияния на интенсификацию теплообмена с использованием прямого численного моделирования. Выполнение запланированного цикла работ позволит существенно повысить возможности предсказательного анализа и моделирования тепловых режимов высокоскоростных летательных аппаратов, функционирующих в сложных условиях эксплуатации.
Аннотация к заявке приведена в авторской редакции. По состоянию на 21.04.2026
Президент России
Правительство Российской Федерации
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская академия наук
Российский научный фонд
Фонд перспективных исследований