AP23486543 «Моделирование турбулентного движения и теплообмена высоковязкой жидкости с противотурбулентной присадкой»
Актуальность
разработке математических и численных моделей для турбулентного движения и теплообмена высоковязкой нефти с противотурбулентными присадками позволит снизить энергетические затраты при транспортировке нефти на большие расстояния
Цель
Моделирование и создание методики расчета турбулентного движения и теплообмена высоковязкой нефти с противотурбулентной присадкой (ПТП)
Ожидаемые и достигнутые результаты
1. Проведен детальный анализ пяти моделей турбулентности, используемых для описания турбулентного движения с полимерной присадкой, включая алгебраическую модель рейнольдсовых напряжений (ARSM), полную модель рейнольдсовых напряжений (RSM), модель крупных вихрей (LES) и модель расчета нестационарных уравнений Навье-Стокса (DNS). 2. Проведен анализ реологической модели вязкоупругой жидкости Петерлина (FENE-P), описывающей упругое растяжение молекул полимера и их взаимодействие с потоком высоковязкой жидкости. 3. Сформулирована задача турбулентного движения и теплообмена высоковязкой жидкости с противотурбулентной присадкой в трубе, с использованием улучшенной модели турбулентности для жидкостей FENE-P, проверенной для различных режимов снижения сопротивления. 4. Установлены граничные условия для стенки, предполагающие отсутствие скольжения, и начальные значения для всех ключевых параметров, включая скорость, турбулентную кинетическую энергию и тензор конформации. 5. Решение системы уравнений турбулентного движения и теплообмена высоковязкой жидкости с полимерной присадкой выполнено с использованием алгоритма SIMPLE и метода контрольного объема на структурированной сетке с заданными параметрами.
Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, при наличии) и ссылками на соответствующие профили
Научный руководитель - Жапбасбаев Узак Кайрбекович
Список публикаций с ссылками на них
Pakhomov M. A., Zhapbasbayev U. K. RANS predictions of turbulent non-isothermal viscoplastic fluid in pipe with sudden expansion //Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. – 2024. – Т. 334. – С. 105329.