Конвективные течения и теплообмен в жидкостях
вблизи термодинамической критической точки

Е.Б. Соболева (ИПМех РАН)

(Представление диссертации на соискание ученой степени д.ф.-м.н.)

Исследуются сплошные среды вблизи термодинамической критической точки, которые обладают специфическими физическими свойствами. В критической точке коэффициенты теплового расширения, изотермической сжимаемости, теплоемкость при постоянном давлении расходятся, а коэффициент температуропроводности стремится к нулю. Рассматривается сплошная среда при температуре, несколько превосходящей критическую, которая обычно называется околокритической жидкостью.

Цель работы заключается в изучении закономерностей конвективного течения и теплопереноса в однофазных околокритических жидкостях и в пористых средах, состоящих из твердого скелета и околокритической жидкой фазы, в ограниченных областях при различных типах теплоподвода. Работа направлена на исследование взаимодействия конвекции с поршневым эффектом (адиабатическим нагревом), условий гидростатической устойчивости и эффектов плотностной стратификации, на определение влияния твердого скелета на динамику и теплоперенос околокритической жидкой фазы. Исследования выполнены методом численного моделирования на основе гидродинамических моделей однофазной сжимаемой среды и пористой среды; жидкость описывается уравнением состояния несовершенного газа (в большинстве случаев - Ван-дер-Ваальса). Отдельные вопросы изучались аналитическими методами.