Научная деятельность кафедры
На кафедре сложилась научная школа в области комплексного исследования методов и средств повышения экологической и энергетической эффективности работы теплотехнологического оборудования как на стадии производства энергии, так и на стадии её потребления как за счёт совершенствования и оптимизации режимов работы оборудования, так и за счёт совершенствования их конструкционных характеристик.
Ведутся теплофизические исследования процессов тепло- и массопереноса, а также методов и средств их интенсификации. При этом широко применяется современное аппаратурно-программное обеспечение.
Исследование и повышение эффективности процессов массопередачи в системах с твёрдой фазой, в том числе при использовании физических полей (ультразвукового, магнитного, электрических разрядов)
Изучение закономерностей протекания, способов повышения эффективности и безопасности, совершенствования аппаратурного оформления основных тепловых и массообменных процессов химической технологии волокнистых и других материалов и сопутствующих им процессов.
Прежде всего это энергоресурсоёмкие процессы сушки и экстрагирования технологических загрязнений из объектов обработки. Вопросы теории процессов сушки и экстрагирования (промывки), их физическая сущность рассматриваются с общих методологических позиций.
Значительное внимание в исследованиях уделяется современным методам повышения эффективности диффузионных процессов с учетом интенсивности, определяющей их скорость и длительность, экономичности, качества готового продукта, экологической и производственной безопасности.
Имитационное моделирование динамики технологических процессов и использования технологического оборудования
Одним из наиболее перспективных и активно развивающихся научных направлений деятельности кафедры является использование имитационного моделирования для исследования динамики сложных технологических процессов и анализа эффективности использования технологического оборудования. Для этих целей на кафедре, еще на стадии подготовки бакалавров и магистров, широко используется самое современное программное обеспечение для имитационного моделирования Anylogic (версия PLE).
Использование свободного программного обеспечения для моделирования процессов тепло- и массопереноса и оптимизации технологического оборудования
- pre-processing (предварительная подготовка, которая включает в себя создание 3D модели оборудования с использованием CAD программ (Salome; FreeCAD; Blender; Onshape; Sketchup и другие), и создание расчетной сетки (Mesh);
- processing, solve (расчет) – подготовка и проведение расчетов (OpenFOAM, Elmer, code Saturne и другие);
- post-processing (визуализация и обработка результатов расчетов) на этом этапе осуществляется анализ результатов расчетов (Paraview; Salome; gplot и другие).
Pre-processing
Processing
Post-processing
Optimization
Моделирование внешней аэродинамики высотной городской застройки
Растущий интерес к применению вычислительной гидродинамики включает в себя исследование микрометеорологических процессов, таких как распределение воздушных потоков в городских районах со сложной топографией.
Современный мир немыслим без сложной архитектуры. Города-миллионники больше не имеют возможности занимать новые территории, но спрос на жилье в таких городах всегда высок, соответственно, возникает необходимость строить город вверх. Плотная высотная застройка создает особые условия для воздушных потоков. Вместе с этим, большое количество промышленных предприятий, большой трафик движения, создают неблагоприятную среду для человека.
Для снижения негативных эффектов при проектировании зданий необходимо применять математическое моделирование для выявления проблемных зон и их реорганизации.
Конференции
Кафедра является одним из организаторов международных научных конференций, в том числе симпозиумов Международного Косыгинского Форума, сотрудники кафедры активно участвуют в работе Комитета РосСНИО по проблемам энергоресурсоэффективных технологий