"Исследование теплофизических процессов в элементах энергетического оборудования и применительно к энергосберегающим технологиям".

В результате выполненных работ модернизирован пакет программ “Sigma-Flow”.
Создан опытный образец измерительного комплекса «ПОЛИС», позволяющий измерять мгновенные двух и трехкомпонентные поля скорости жидкости и газа, газожидкостных сред; дисперсный состав газовых пузырей; мгновенное поле температуры в жидкости. Разработан комплекс устройств и программ, существенно расширяющий технические возможности лазерно-доплеровского анемометра нового поколения на полупроводниковом лазере.
Предложена модель эволюции давления и температуры первоначально насыщенного пара, приведенного во внезапный контакт с холодной водой. В предположении кинетического режима конденсации получены решения для волны разрежения при малых временах и изменение давления и температуры пара в асимптотическом квазистатическом процессе. Решен комплекс задач по гидродинамике стекающих пленок жидкости в усложненных условиях, включающий исследование с учетом каплеуноса, конденсации и испарения, реологии, теплообмена и горения. Построена модель нелинейных структур на границе раздела, образующихся при распространении волн в различные стороны. В рамках разработки новых моделей вихревых структур решены задачи определения характеристик винтового вихря по заданным интегральным потоковым характеристикам и определения формы сечения ядра винтового вихря. Проведены исследования по численному и аналитическому моделированию динамики вихревых нитей под действием введенной случайной силы в слабо-неидеальном Бозе-газе. Проведены эксперименты с применением метода условного осреднения для газонасыщенной импактной струи с внешним возбуждением. Получены распределения скоростей жидкости и газовых пузырей, а также локального газосодержания в зависимости от фазы прохождения когерентных структур.
Разработан численный алгоритм и проведены расчёты нестационарного трёхмерного поля температуры внутри портативного топливного элемента на твёрдом алюминии. Создана математическая модель, описывающая процессы возникновения и движения прямой, обратной и прямой отраженной "тепловой волны" при газификации пылеугольного топлива в слоевом реакторе. При экспериментальном моделировании разрыва трубопровода контура высокого давления реакторной установки, показано, что в первые доли секунды имеет место мощные ударные явления. Проведены детальные численные исследования по аэродинамике и горению топлива в угольном котле П-67. Проведен анализ состояния работ по энергосбережению и энергоэффективности в России и на региональном уровне. Основной вывод: энергосбережение играет ключевую роль в снижении энергоемкости национальной экономики и существенно влияет на темпы роста ВВП.
Создана установка на базе гамма-плотномера и получены прецизионные данные по термическим свойствам водных растворов бромида лития. Исследованы процессы рассеяния электромагнитного излучения на наночастицах. Расчеты показали, что коэффициенты усиления поля в щели между наночастицей и стенкой имеет порядок 100-1000.
За отчетный период на ОАО «Силовые машины – ЛМЗ» (г. Санкт-Петербург) внедрен лазерно-доплеровский измерительный комплекс "ЛАД-05-06-ЛМЗ" для регистрации трех компонент скорости в потоке за моделью рабочего колеса гидротурбины; система цифровой трассерной визуализации "ПОЛИС" внедрена в Институте механики сплошных сред УрО РАН. Указанные системы наряду с вычислительным пакетом "Sigma-Flow" найдут широкое применение в научно-исследовательских организациях, вузах, исследовательских и конструкторских подразделениях энергетических и машиностроительных предприятий.