name: Конвективное движение и термодиффузионное разделение многокомпонентных смесей в цилиндрической колонне
keyword_list: ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ЭФФЕКТ СОРЕ ПРОЦЕССЫ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ТЕРМОДИФФУЗИОННАЯ КОЛОННА
abstract: Объектом исследования в данной работе являются процессы переноса тепла и массы в жидких смесях, такие как диффузия (смешивание) и термодиффузии (эффект Соре – разделением смеси под действием градиента температуры). Основная цель диссертации – теоретическое исследование движения и разделения многокомпонентных смесей в цилиндрической термодиффузионной колонне, а также исследование зависимости коэффициентов диффузии многокомпонентных смесей от выбора системы отсчета. Для исследования термодиффузионного разделения смесей применены методы механики сплошных сред и теории дифференциальных уравнений в частных производных, в частности, уравнения Навье-Стокса, дополненные уравнениями баланса тепла и массы. Численные расчеты выполнены в программе ANSYS Fluent на основе экспериментальных данных, полученных в лабораториях университетов Мондрагон (Испания), Брюсселя (Бельгия) и в ходе экспериментов на Международной космической станции. Для анализа коэффициентов диффузии тройных смесей применен алгебраический алгоритм преобразования, основанный на связи между молярным и массовым диффузионными потоками, а также массовой, молярной, объемной долями и молярной концентрацией компонентов. Новизна и интерес диссертационной работы заключаются в том, что впервые построено теоретическое описание разделения многокомпонентных смесей под действием термодиффузии в цилиндрической колонне с учетом влияния отношения радиусов цилиндров на конвективное течение и разделение смеси. Кроме того, впервые теоретически проанализировано разделение бинарной смеси с аномальным эффектом Соре в цилиндрической колонне, для которой экспериментальные наблюдения показали устойчивое конвективное движение смеси. Анализ зависимости коэффициентов диффузии тройных смесей от выбора системы отсчета также выполнен впервые. Полученные результаты вносят вклад в теорию явлений переноса и конвективной устойчивости многокомпонентных смесей, в теоретические основы экспериментальных методов измерений коэффициентов диффузии и термодиффузии, что позволяет их применять при проектировании экспериментальных установок. Методика расчета коэффициентов диффузии тройных смесей в различных системах отсчета позволяет проводить дополнительную проверку корректности экспериментальных измерений.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Хлуднев
chairman_dissertation_council.patronymic: Михайлович
chairman_dissertation_council.position: заведующий лабораторией
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Q-1465-2015
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7003453119
chairman_dissertation_council.rinc_id: 2032
chairman_dissertation_council.orcid: 0
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Евгений
organization_supervisor.surname: Ерманюк
organization_supervisor.patronymic: Валерьевич
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.17.35
rubrics.name: Тепломассоперенос
oecds.code: 01.01.UR
oecds.name: PHYSICS, MATHEMATICAL
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
oecds.code: 02.03.DT
oecds.name: THERMODYNAMICS
speciality_codes.name: Механика жидкости, газа и плазмы
speciality_codes.code: 01.02.05
supervisors.fio: Рыжков И. И.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Марчук И. В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Гончарова О. Н.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИГИЛ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ ИМ. М.А. ЛАВРЕНТЬЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403648600
protection_organization.supervisor_name: ЕВГЕНИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЕРМАНЮК
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАЛЕРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФИЦ КНЦ СО РАН; КНЦ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КРАСНОЯРСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
author_organization.ogrn: 1022402133698
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: ШПЕДТ
author_organization.supervisor_patronymic: АРТУРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения