КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-11-00243
НазваниеПостроение иерархии моделей испарительной конвекции на основе точных решений
Руководитель Бекежанова Виктория Бахытовна, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" , Красноярский край
Конкурс №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-311 - Гидромеханика многофазных сред
Ключевые слова Модели конвекции, точные решения, фазовый переход, испарение, межфазная граница, математическое моделирование, устойчивость, конвективные режимы, двухфазные системы, процессы тепломассообмена, жидкостные микро и минисистемы
Код ГРНТИ27.35.46
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение важной научной проблемы теории конвекции – разработку иерархии математических моделей испарительной конвекции, позволяющей установить пределы применимости возможных обобщений и постановок возникающих начально-краевых задач для описания тепломассобмена в жидкостных системах в условиях фазового перехода диффузионного типа. Для этого предполагается использовать точные решения уравнений Навье – Стокса и их приближений, включая решения групповой природы. На основе точных решений будут изучены физические механизмы испарительной конвекции и закономерности поведения жидкостей в условиях фазовых переходов жидкость – пар, индуцированных ламинарным потоком газа и/или приложенной распределенной тепловой нагрузкой. Верификация теоретических результатов будет проводится с помощью сравнения данных, полученных на основе точных решений, с данными экспериментов, планируемых к проведению в рамках настоящего проекта. Планируется решение ряда новых задач механики жидкости и газа и теплофизики, возникающих при разработке высокоэффективных мини- и микро- двухфазных систем термического контроля.
Проблема создания энергоэффективных технологий связана с глобальным трендом миниатюризации устройств в различных областях инженерной науки и техники, включая космическую и smart-индустрию, микроэлектронику, авиацию, биотехнологии, медицину, и требует поиска средств управления режимами течений рабочих сред в двухфазных системах и контроля характеристик теплоотвода. Это объясняет необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований различных характеристик, включая характеристики устойчивости, конвективных течений в многофазных/многокомпонентных системах и особенностей процессов испарения и конденсации при воздействии спутных потоков газа и внешней тепловой нагрузки. Полученные экспериментальные данные обеспечат эмпирическую базу для развития новых теоретических подходов для описания динамики систем и их верификации. Анализ результатов теоретических исследований, посвященных проблеме управления режимами испарительной конвекции, позволит достичь более глубокого понимания фундаментальных аспектов физических явлений и механизмов тепломассопереноса и получить качественную информацию о закономерностях функционирования двухфазных систем. Последнее обеспечит возможность создания иерархии моделей испарительной конвекции и определения условий их применимости в пространстве параметров задачи. Глобальной целью исследований является научное обоснование методов реализации процессов тепло- и массопереноса в жидкостных системах, подверженных внешней тепловой нагрузке в условиях фазовых переходов.
Основными задачами проекта являются определение характера и степени влияния различных факторов (теплофизических свойств рабочих сред, термодиффузионных эффектов, граничных тепловых режимов, термокапиллярных свойств межфазной границы, интенсивности гравитационного воздействия и геометрии системы) на параметры и структуру режимов испарительной конвекции в двухслойных системах жидкость-газ и интенсивность испарения, выявление физических механизмов, обуславливающих закономерности и различия в поведении жидких теплоносителей при фазовых переходах под действием спутных потоков газа и приложенной извне тепловой нагрузки, изучение характеристик устойчивости конвективных режимов, возникающих в двухфазных системах с испарением, и влияния указанных факторов и внешних управляющих воздействий на характер возможных неустойчивостей. Качественные исследования будут проводится в рамках моделей конвекции, построенных на основе законов сохранения, с использованием новых точных решений, имеющих групповое происхождение, гарантирующее сохранение свойств симметрии пространства-времени и движущейся в этом пространстве жидкости. Для решения трёхмерных задач, включая задачи о пространственной неустойчивости, будут использованы оригинальные вычислительные алгоритмы, реализованные в форме авторских кодов. Результаты позволят определить механизмы, приводящие к потере устойчивости, найти способы подавления наиболее опасных возмущений, получить критические характеристики устойчивости в пространстве параметров задачи и построить карты неустойчивости. Эксперименты, проводимые в рамках заявленного проекта, позволят получить зависимости температуры на поверхности жидкого слоя, массовой скорости и локального расхода испарения от параметров задачи, а также распределения концентрации пара вблизи межфазной границы при различных условиях. На основе сравнения экспериментальных и аналитических/численных результатов будут сформулированы условия применимости моделей испарительной конвекции и построенных точных решений для описания реальных физических двухфазных систем. Заявленные комплексные исследования могут оказать принципиальное влияние на развитие и изучение математических моделей для описания тепломассопереноса в условиях внешней тепловой нагрузки и фазовых переходов. В перспективе полученные результаты предлагаемых междисциплинарных исследований могут быть использованы для модификаций жидкостных технологий термического контроля и при проведении инженерных расчётов с целью оптимизации экспериментальных конструкций систем термостабилизации, повышения их эффективных характеристик и интенсификации теплообмена.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н.
Thermocapillary convection with diffusive-type evaporation in a three-dimensional channel under the conditions of combined thermal load
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, Том 10, номер 2, стр. 11-30 (год публикации - 2022)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2022044674
2.
Ласковец Е.
Mathematical Modeling of Three-layer Flows in the "Liquid - Liquid - Gas" System with Evaporation Based on Exact Solutions
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, том 10, выпуск 3, стр. 45-60 (год публикации - 2022)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2022045726
3. Ласковец Е.В. Mathematical Modeling of the Thin Liquid Layer Runoff Process Based on Generalized Conditions at the Interface: Parametric Analysis and Numerical Solution Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics, Том 16, номер 1, стр. 1-10 (год публикации - 2023)
4. Гончарова О.Н. Режимы конвекции в двухслойной системе с испарением при разных типах тепловой нагрузки на подложке Пермские гидродинамические научные чтения [Электронный ресурс] : сборник статей по материалам VIII Всероссийской конференции, посвященной памяти профессоров Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкого и Д. В. Любимова, Стр. 147-151 (год публикации - 2022)
5. Гончарова О.Н. Анализ двухслойных конвективных режимов с испарением на основе точных решений Сборник тезисов докладов минисимпозиума “Задачи механики деформируемых сред с поверхностями раздела”, Стр. 23 (год публикации - 2022)
6. Ласковец Е.В. Математическое моделирование трёхслойных течений с испарением в горизонтальном канале на основе точных решений Сборник тезисов докладов минисимпозиума “Задачи механики деформируемых сред с поверхностями раздела”, Стр. 37 (год публикации - 2022)
7. Макаров Е.Е. Исследование задачи о двухслойном течении в наклонном канале при условии отсутствия потока пара на верхней стенке Сборник тезисов докладов минисимпозиума “Задачи механики деформируемых сред с поверхностями раздела”, Стр. 41 (год публикации - 2022)
8. Бекежанова В.Б. Влияние гравитации на параметры конвективных режимов с неоднородным испарением Сборник тезисов докладов минисимпозиума “Задачи механики деформируемых сред с поверхностями раздела”, Стр. 11 (год публикации - 2022)
9. Бекежанова В.Б., Степанова И.В. О концентрационных эффектах при испарении компонента жидкой бинарной смеси в газопаровую среду Сборник тезисов докладов минисимпозиума “Задачи механики деформируемых сред с поверхностями раздела”, Стр. 12 (год публикации - 2022)
10. Макаров Е.Е. Влияние гравитации на характер течения в системе жидкость–газ с учётом массопереноса Известия Алтайского государственного университета (год публикации - 2023)
11. Ласковец Е.В. Изучение влияния геометрических параметров системы на характер трехслойных течений в горизонтальном канале Известия Алтайского государственного университета (год публикации - 2023)
12.
Гончарова О.Н., Бекежанова В.Б.
Comparative Characteristics of Evaporative Convection Regimes in Different Statements of Boundary Value Problem for Convection Equations
Journal of Mathematical Sciences, Том 267, номер 4, стр. 444-456 (год публикации - 2022)
10.1007/s10958-022-06149-4
13. Бекежанова В.Б., Шефер И.А. О влиянии толщины жидкого слоя на устойчивость плоскопараллельного течения в двухфазной системе с испарением Пермские гидродинамические научные чтения [Электронный ресурс] : сборник статей по материалам VIII Всероссийской конференции, посвященной памяти профессоров Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкого и Д. В. Любимова, Стр. 61-65 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Бекежанова В.Б., Шефер И.А.
Influence of the kinematic characteristics of a gas flux on thresholds of the stability and perturbation spectrum of a two-phase flow with evaporation
Journal of Mathematical Sciences, Том 269, номер 6, стр. 766-777 (год публикации - 2023)
10.1007/s10958-023-06314-3
2.
Бекежанова В.Б., Шефер И.А.
Influence of the liquid layer thickness on the stability of a plane-parallel flow in a two-phase system with evaporation
Computational Continuum Mechanics, Том 16, номер 2, стр. 219-231 (год публикации - 2023)
10.7242/1999-6691/2023.16.2.19
3.
Гончарова О.Н.
Three-dimensional convection regimes in a two-layer system with evaporation for different types of thermal loads on a substrate
Computational Continuum Mechanics, Том 16, номер 2, стр. 194–202 (год публикации - 2023)
10.7242/1999-6691/2023.16.2.17
4.
Люлин Ю.В., Кабов О.А.
Thermal effect in the evaporation process from the interface of the horizontal liquid layer under a shear gas flow
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, Том 11, номер 1, стр. 55-64 (год публикации - 2023)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2023046985
5.
Гончарова О.Н.
The study of three-dimensional fluid flow regimes on the basis of the exact solution to the convection equations
Journal of Mathematical Sciences, Том 269, номер 6, стр. 803-812 (год публикации - 2023)
10.1007/s10958-023-06318-z
6. Афонин М.М., Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н., Зотов И.Н., Кром А.И., Люлин Ю.В., Магденко Е.П. Аналитическое и экспериментальное исследование конвективных течений с неоднородным испарением Материалы XIII Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы, Издательство ОмГТУ, Омск, С. 29-30 (год публикации - 2023)
7. Ласковец Е.В. Моделирование трехслойных конвективных течений с испарением в горизонтальном канале на основе точных решений XХIII Зимняя школа по механике сплошных сред Пермь, 13 – 17 февраля 2023г. Тезисы докладов. Пермь, ПФИЦ УрО РАН, С. 192 (год публикации - 2023)
8. Бекежанова В.Б., Шефер И.А. Колебательная неустойчивость двухфазных конвективных течений с испарением при наличии поперечного перепада температуры Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием (3–7 июля 2023 г.). Томск : Издательство Томского государственного университета, С. 60-61 (год публикации - 2023)
9. Гончарова О.Н. Анализ течений с учетом неоднородных процессов испарения/конденсации на основе точных решений уравнений конвекции Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием (3–7 июля 2023 г.). Томск : Издательство Томского государственного университета, C. 84-86 (год публикации - 2023)
10. Ласковец Е.В. Математическое моделирование трехслойных течений с учетом неоднородного испарения на основе точного решения Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием (3–7 июля 2023 г.). Томск : Издательство Томского государственного университета, С. 129-130 (год публикации - 2023)
11. Макаров Е.Е. Изучение конвективных течений в наклонном канале с учётом тепломассопереноса на границе раздела Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием (3–7 июля 2023 г.). Томск : Издательство Томского государственного университета, С. 139-140 (год публикации - 2023)
12. Степанова И.В. Апробация точного решения уравнений конвекции для описания диффузионного испарения бинарной смеси Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием (3–7 июля 2023 г.). Томск : Издательство Томского государственного университета, С. 189-191 (год публикации - 2023)
13. Бекежанова В.Б., Шефер И.А. Влияние гравитационных эффектов на характеристики течений испаряющейся жидкости, увлекаемой спутным газовым потоком Сборник тезисов докладов XIII Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Издательско-полиграфический центр СПбПУ, Санкт-Петербург (год публикации - 2023)
14. Гончарова О.Н., Бекежанова В.Б. Исследование двухслойных течений с испарением на основе частично-инвариантных решений уравнений конвекции Сборник тезисов докладов XIII Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Издательско-полиграфический центр СПбПУ, Санкт-Петербург (год публикации - 2023)
15. Ласковец Е.В. Изучение влияния тепловой нагрузки на характер течения в системе «жидкость-жидкость-газ» на основе точных решений Сборник тезисов докладов XIII Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Издательско-полиграфический центр СПбПУ, Санкт-Петербург (год публикации - 2023)
16. Макаров Е.Е. Исследование двухслойных течений с испарением в наклонном канале на основе точных решений Сборник тезисов докладов XIII Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Издательско-полиграфический центр СПбПУ, Санкт-Петербург (год публикации - 2023)
17. Степанова И.В. О влиянии концентрации примеси на интенсивность испарения жидкой бинарной смеси в газопаровую среду Сборник тезисов докладов XIII Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Издательско-полиграфический центр СПбПУ, Санкт-Петербург (год публикации - 2023)
18. Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н. О некоторых трудностях математического моделирования испарительной конвекции в двухфазных системах Сборник статей по материалам IX Всероссийской конференции "Пермские гидродинамические научные чтения". Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Стр. 20-25 (год публикации - 2023)
19. Бекежанова В.Б., Гилёв Н.И. Об одном точном решении задачи испарительной конвекции с разными типами граничных условий для функции температуры Уфимская осенняя математическая школа. Сборник материалов Международной научной конференции. Том. 2. Секции: Дифференциальные уравнения и приложения. Математическое моделирование. Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", Уфа, Том 2, стр. 178-181 (год публикации - 2023)
20. Степанова И.В., Зотов И.Н., Магденко Е.П. Построение и анализ точных решений задач моделирования слабого испарения бинарной смеси Уфимская осенняя математическая школа. Сборник материалов Международной научной конференции. Том. 2. Секции: Дифференциальные уравнения и приложения. Математическое моделирование. Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", Уфа, Том 2, стр. 282-283 (год публикации - 2023)
21. Макаров Е.Е. Исследование устойчивости двухслойного течения в горизонтальном канале на основе точного решения Тезисы XXIV Всероссийской конференции молодых учёных по математическому моделированию и информационным технологиям. г. Красноярск, Россия, 23–27 октября 2023 г. ФИЦ ИВТ, Новосибирск, Стр. 29-30 (год публикации - 2023)
22. Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н., Люлин Ю.В. Теоретическое и экспериментальное исследование течений с испарением на термокапиллярной границе раздела: особенности моделирования, анализ характеристик Волны и вихри в сложных средах: 14-ая международная конференция – школа молодых ученых; 28 ноября – 01 декабря 2023 г., Москва: Сборник материалов школы. Москва, ООО «ИСПО- принт», Стр. 36-39 (год публикации - 2023)
23. Макаров Е.Е. Влияние геометрических параметров на характер двухслойных течений с испарением в наклонном канале Известия Алтайского государственного университета. Математика и механика, Номер 4, выпуск 132, стр. 68-72. (год публикации - 2023)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
С помощью точных решений групповой природы уравнений термоконцентрационной конвекции проведены теоретические исследования процессов конвективного тепломассообмена в условиях фазовых переходов в двухфазных системах. Используемые двусторонние модели, построенные на дифференциальных уравнениях, выражающих законы сохранения массы, импульса и энергии, обеспечивают свойства симметрии пространства–времени и движущейся в пространстве жидкости. Указанные свойства заложены при выводе определяющих уравнений и гарантированно наследуются их точными решениями, что обеспечивает физические правдоподобие и реализуемость описываемых этими решениями процессов. Верификация моделей и точных решений осуществляется путём сравнения теоретических результатов с экспериментальными данными, полученными в ходе выполнения проекта.
С помощью двумерных и трёхмерных точных решений задач испарительной конвекции проведён анализ характеристик течений жидкости, испаряющейся под действием спутного потока газа, в протяжённых каналах с твёрдыми стенками при различных условиях. Проведена апробация постановок краевых задач за счёт использования условий разных типов для функций температуры и концентрации на внешних границах области течения. Определены содержательные постановки и комбинации условий, обеспечивающие качественное и количественное совпадение расчётных и экспериментальных данных. Разработаны принципы классификации двумерных и трёхмерных установившихся течений с испарением/конденсацией на основе выделения различных по структуре полей скорости и температуры, позволяющие однозначно установить доминирующий механизм или несколько конкурирующих механизмов, определяющих структуру возникающих конвективных режимов. Описаны гидродинамические, тепловые и концентрационные структуры, формирование которых предсказывается точными решениями. Изучены структура и характеристики конвективных режимов во всём пространстве параметров задачи. Точные решения корректно описывают интенсификацию испарения с ростом скорости газового потока, фоновой температуры, интенсивности внешней тепловой нагрузки. В случае, когда жидкий теплоноситель является бинарной смесью, двумерное решение адекватно описывает зависимость скорости испарения от концентрации раствора и свойств летучести компонентов смеси.
На основе сравнения теоретических и экспериментальных данных установлены формальные критерии применимости развиваемых моделей и построенных точных решений. Получены оценки протяжённости рабочих участков, на которых точные решения дают адекватное описание изучаемых процессов. На качественном уровне точные решения подтверждают все экспериментально обнаруженные тенденции, касающиеся изменений скорости испарения и касательных термокапиллярных и сдвиговых напряжений под влиянием вариации режимных параметров экспериментов. Введён параметр, который является новым формальным критерием, позволяющим дифференцировать режимы с сильным и слабым испарением. Малость этого параметра отвечает условиям слабого испарения и строго определяет условия применимости соответствующих моделей и точных решений. При формулировке условий применимости решений определены различия, обусловленные размерностью задачи. Использование трёхмерных решений позволяет количественно определить сдвиговые напряжения на межфазной поверхности со стороны обеих сред в продольном и поперечном касательных направлениях, в отличие от расчётно-экспериментальных методик, дающих значения указанных динамических характеристик только в продольном направлении.
С помощью двумерных точных решений исследована устойчивость течений, возникающих в условиях, близких к экспериментальным, относительно плоских, пространственных и конечно-амплитудных возмущений. Изучено влияние формы возмущений, интенсивности гравитационного поля, граничного теплового режима на устойчивость течений при вариациях скорости прокачки газа. Получены критические характеристики устойчивости. В рамках линейной теории изучено влияние деформируемости границы раздела фаз; установлена стабилизация течений в системе с деформируемой под действием возмущений поверхностью раздела. Доказан колебательный характер возникающих неустойчивостей, что подтверждается известными экспериментальными данными. Проведена селекция мод, построены карты режимов неустойчивости и вторичных режимов. Под действием конечно-амплитудных возмущений течение теряет устойчивость пороговым образом. Описано возникновение режимов валиковой конвекции с различной топологией продольных и поперечных структур, вдоль которых частицы перемещаются по винтообразным траекториям.
Построена иерархия моделей испарительной конвекции, требующая уточнений, которые могут быть получены при продолжении начатых в рамках проекта исследований. Выделены классы корректных двумерных и трёхмерных постановок краевых задач, обеспечивающих наилучшее согласие теоретических результатов с данными физических экспериментов.
Проведены эксперименты по исследованию испарения и конвекции в горизонтальном слое жидкости, обдуваемого потоком газа. Получены новые экспериментальные зависимости массовой скорости испарения с межфазной поверхности от скорости газа (в диапазоне 0,00138–1,39 м/с) и температуры (20–40 ⁰С) в системе этанол – воздух. На примере водно-спиртовых растворов экспериментально исследована зависимость скорости испарения от концентрации раствора при различных скоростях прокачки газа. Разработан новый рабочий участок, позволяющий реализовать линейный нагрев подложки. Проведены термографические исследования поверхности слоя испаряющейся жидкости. Обнаружено, что при увеличении скорости потока газа изменяется направление движения жидкости вдоль межфазной поверхности. Определены поверхностные градиенты температур и касательные напряжения, вызванные термокапиллярными силами и трением со стороны потока газа. Предложен способ усовершенствования экспериментальной методики расчёта касательных напряжений с доработкой рабочего участка и обеспечения дополнительных измерений поля скоростей вблизи поверхности раздела.
Публикации
1. Степанова И.В. Моделирование концентрационных эффектов в двухкомпонентных средах с фазовым переходом 51 Школа-конференция «Актуальные проблемы механики» памяти Д. А. Индейцева: сборник аннотаций 19-21 июня 2024 г. Великий Новгород, НовГУ, 2024. , Стр. 238 (год публикации - 2024)
2. Гончарова О.Н., Люлин Ю.В. Применение точных решений для исследования испарительной конвекции и сравнение с экспериментальными результатами Волны и вихри в сложных средах: 15-ая международная конференция – школа молодых ученых; 19 – 22 ноября 2024 г. Москва, 2024. (год публикации - 2024)
3.
Ласковец Е.В.
Математическое моделирование трехслойных течений в горизонтальном канале с учетом неоднородного испарения
Известия Алтайского государственного университета. Математика и механика, Номер 1, выпуск 135, стр. 108-113 (год публикации - 2024)
10.14258/izvasu(2024)1-15
4. Ласковец Е.В., Макаров Е.Е. The impact of inclination angle and thermal load on flow patterns in a bilayer system taking into account the mass transfer Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics, Том 17, выпуск 3, стр. 415-426 (год публикации - 2024)
5. Бекежанова В.Б., Гилёв Н.И., Шефер И.А. Конвективные структуры в испаряющейся жидкости, обдуваемой газовым потоком 51 Школа-конференция «Актуальные проблемы механики» памяти Д. А. Индейцева: сборник аннотаций 19-21 июня 2024 г. Великий Новгород, НовГУ, 2024. , Стр. 24 (год публикации - 2024)
6. Бекежанова В.Б., Степанова И.В. Сравнительный анализ характеристик течений системе бинарных сред с испарением Вычислительные технологии и прикладная математика : материалы III науч. конф. с междунар. участием г. Комсомольск-на- Амуре 7–11 октября 2024 / Э. А. Дмитриев (отв. ред.) [и др.]. – Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2024., Стр. 51-55 (год публикации - 2024)
7. Гончарова О.Н., Бекежанова В.Б., Люлин Ю.В. Theoretical and experimental study of the evaporative convection induced by gas pumping Advances in Applications of Analytical Methods in Solving Differential Equations (Symmetry 2024), 22-26 January 2024. Book of Abstracts. Suranaree University of Technology, Nakhon Ratchasima, Thailand, 2024. , P. 25 (год публикации - 2024)
8. Гончарова О.Н. Принципы классификации трехмерных течений с испарением, изучаемых на основе точного решения Всероссийская конференция, посвящённая 105-летию со дня рождения академика РАН Л. В. Овсянникова "Математические проблемы механики сплошных сред": тезисы докладов, 13-17 мая 2024 г. Новосибирск: СО РАН, 2024., Стр. 50 (год публикации - 2024)
9. Гончарова О.Н. Анализ теоретических и экспериментальных данных в рамках одной задачи испарительной конвекции Материалы докладов Всероссийской конференции «Математическое моделирование в механике», посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2024., Стр. 41 (год публикации - 2024)
10. Гончарова О.Н., Бекежанова В.Б. Трёхмерные конвективные режимы с испарением: сравнительный анализ теоретических и экспериментальных результатов. Неравновесные процессы в сплошных средах: материалы Международного симпозиума: Пермский государственный национальный исследовательский университет. Пермь, 2024. , Стр. 109-110. (год публикации - 2024)
11.
Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н.
Application of an exact solution of special type of thermosolutal convection equations for the investigation of evaporative three-dimensional flows
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, Том 12, номер 2, стр. 51-62 (год публикации - 2024)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2024051328
12.
Степанова И.В.
Characteristics of weak evaporative convection in dependence on thermal load of walls of channel filled by two binary fluids
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, Том 12, номер 2, стр. 77-95. (год публикации - 2024)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2024049847
13.
Ласковец Е.В.
Modeling of three-layer flows with non-uniform evaporation based on the exact solution of convection equations
Interfacial Phenomena and Heat Transfer, Том 12, выпуск 2, стр. 33-49 (год публикации - 2024)
10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2024050059
14.
Гончарова О.Н.
Применение трехмерного аналога решения Остроумова-Бириха для описания термокапиллярных течений при наличии испарения
Прикладная механика и техническая физика, Том 65, номер 5, стр. 85-94 (год публикации - 2024)
10.15372/PMTF202415482
15.
Бекежанова В.Б., Степанова И.В.
Mathematical modeling of concentration influence on evaporative convection in a bilayer system of binary mixtures
International Journal of Heat and Fluid Flow, Том 107, статья 109385 (год публикации - 2024)
10.1016/j.ijheatfluidflow.2024.109385
16. Степанова И.В. Влияние тепловой нагрузки на конвекцию в системе двух бинарных смесей с фазовым переходом Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Математика. Механика. Информатика. (год публикации - 2025)
17. Бекежанова В.Б., Гилёв Н.И., Шефер И.А. Пространственная неустойчивость двухслойного течения в слабом гравитационном поле Всероссийская конференция, посвящённая 105-летию со дня рождения академика РАН Л. В. Овсянникова "Математические проблемы механики сплошных сред": тезисы докладов, 13-17 мая 2024 г. Новосибирск: СО РАН, 2024. , Стр. 23-24 (год публикации - 2024)
18. Гилёв Н.И., Магденко Е.П. Нелинейные эффекты при потере устойчивости двухфазных течений с испарением Материалы докладов Всероссийской конференции «Математическое моделирование в механике», посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2024., Стр. 34-35. (год публикации - 2024)
19. Гончарова О.Н. Анализ структуры трёхмерных течений с испарением/конденсацией на основе обобщения решения Остроумова – Бириха уравнений конвекции Прикладная математика и фундаментальная информатика: материалы XIV Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы, 20-25 мая 2024 г. Омск, Изд-во ОмГТУ, 2024. , Стр. 12-13 (год публикации - 2024)
20. Ласковец Е.В. Влияние температурного режима на структуру двухслойного течения в горизонтальном канале с учетом испарения Материалы докладов Всероссийской конференции «Математическое моделирование в механике», посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2024. , Стр. 125 (год публикации - 2024)
21. Ласковец Е.В. Изучение влияния геометрии системы на характер двухслойных течений жидкости и газа в горизонтальном канале Неравновесные процессы в сплошных средах: материалы Международного симпозиума: Пермский государственный национальный исследовательский университет. Пермь, 2024. , Стр. 244-246 (год публикации - 2024)
22. Степанова И.В., Зотов И.Н. О влиянии расхода газа на течение испаряющейся бинарной смеси Материалы докладов Всероссийской конференции «Математическое моделирование в механике», посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2024. , Стр. 211-213 (год публикации - 2024)
23.
Бекежанова В.Б., Гилев Н.И.
Влияние граничного теплового режима на характеристики двухслойных течений в условиях диффузионного испарения
Прикладная механика и техническая физика, Том 65, номер 5, стр. 43-59 (год публикации - 2024)
10.15372/PMTF202415462
24. Бекежанова В.Б., Гилёв Н.И., Шефер И.А. Смена форм неустойчивости течений испаряющейся жидкости, увлекаемой ламинарным газовым потоком Современные методы теории краевых задач. Понтрягинские чтения – XXXV: материалы Международной Воронежской весенней математической школы (26–30 апреля 2024 г.). Воронеж, Издательский дом ВГУ, 2024. , Стр. 60-61 (год публикации - 2024)
25. Бекежанова В.Б., Зотов И.Н., Магденко Е.П. О принципах классификации и формах неустойчивости двухфазных стратифицированных течений Прикладная математика и фундаментальная информатика: материалы XIV Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы, 20-25 мая 2024 г. Омск, Изд-во ОмГТУ, 2024. , Стр. 39-40 (год публикации - 2024)
26. Бекежанова В.Б., Гилёв Н.И., Шефер И.А. Влияние расхода газа на характеристики течений испаряющейся жидкости, увлекаемой газовым потоком Неравновесные процессы в сплошных средах: материалы Международного симпозиума: Пермский государственный национальный исследовательский университет. Пермь, 2024. , Стр. 32-36 (год публикации - 2024)
27. Ласковец Е.В. Изучение влияния тепловой нагрузки на топологию течения в системе «жидкость – газ» на основе точного решения задачи конвекции Всероссийская конференция, посвящённая 105-летию со дня рождения академика РАН Л. В. Овсянникова "Математические проблемы механики сплошных сред": тезисы докладов, 13-17 мая 2024 г. Новосибирск: СО РАН, 2024. , Стр. 95-96. (год публикации - 2024)
28. Люлин Ю.В., Кабов О.А. Исследование движения межфазной поверхности слоя жидкости в условиях интенсивного испарения в поток газа Материалы IV Международной конференции "Современные проблемы теплофизики и энергетики", Москва, 21-25 октября 2024 г. М.: Издательство МЭИ, 2024, Стр. 200-201 (год публикации - 2024)
29. Макаров Е.Е. Исследование влияния характера испарения на характеристики двухфазных течений в канале в рамках постановки с нулевым расходом жидкости Материалы докладов Всероссийской конференции «Математическое моделирование в механике», посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2024. , Стр. 131-133 (год публикации - 2024)
Возможность практического использования результатов
Полученные результаты могут быть использованы при разработке теоретических основ экспериментальных методов исследований двухфазных систем с диффузионным испарением. Результаты составляют научный задел для создания цифровых двойников двухфазных систем с испарением и совершенствования систем анализа на основе искусственного интеллекта. В последнем случае полученные точные решения могут быть использованы для "донастройки" моделей испарительной конвекции, используемых для прогнозирования и контроля динамики процессов тепломассообмена в сложных системах, подверженных внешним тепловым воздействиям.