УДК 621.181.2:519.6
DOI: 10.36871/26189976.2026.02-3.002

Авторы

Александр Андреевич Мазиков,
ГПОУ ЯО Переславского колледжа им. А. Невского, Переславль-Залесский, Россия; ИПС РАН им. А. К. Айламазяна, Переславль-Залесский, Россия
Малика Хусаиновна Куликова,
ФГБОУ ВО Чеченский государственный университет им. А. А. Кадырова, Грозный, Россия

Аннотация

В статье рассматривается численное моделирование нестационарного регенеративного теплообмена в пористых насадках с использованием специализированного программного обеспечения. На основе уравнений переноса в модели пористой среды анализируются подходы к дискретизации: конечноразностные, конечно-элементные и конечно-объёмные схемы, а также особенности их применения в циклических режимах регенерации. Выполнен обзор современных исследовательских работ, классифицированных по типу математической модели (локальное тепловое равновесие/неравновесие, учёт фазовых переходов) и по типу численных схем и сеток. Обсуждаются преимущества и ограничения каждой группы подходов, формулируются критерии выбора метода и программного обеспечения в зависимости от геометрии насадки и диапазона безразмерных параметров. Полученные выводы могут быть использованы при проектировании и оптимизации промышленных регенераторов.

Ключевые слова

регенеративный теплообмен
пористая насадка
нестационарные процессы
численное моделирование

Список литературы

[1] Базыкин Д. А., Сухов А. И., Бараков А. В. Разработка теплообменного аппаратарегенератора для высокотемпературного нагрева газообразных сред // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 5. С. 38–49.

[2] Демин В. А., Костыря А. В. Численное моделирование нестационарного режима работы установки погружного горения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2024. Т. 335. № 7. С. 174–184.

[3] Донской И. Г. Численное моделирование процессов образования, роста и разложения агломератов в пористой среде при разных режимах нагрева // Математическое моделирование и численные методы. 2021. № 3. С. 24–41.

[4] Климова В. А., Пахалуев В. М., Щеклеин С. Е. Численное моделирование и экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена при радиальном течении газа в слое шаровых элементов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2010. № 7–8. С. 14–19.

[5] Коновалов Д. А., Ряжских В. И., Лазаренко И. Н., Кожухов Н. Н. Модель охлаждения компактных поверхностей микроканальными рекуперативными теплообменниками с матрицей из нитевидных монокристаллов кремния // Инженерно-физический журнал. 2019. Т. 92. № 2. С. 371–380.

[6] Куликов Д. А., Пахилова В. С. Математическое моделирование процесса экстракции влаги из пористого материала // Сборник материалов конференции «Студент года— 2021». 2021. С. 110–118.

[7] Мерщиев А. А., Головинский П. А., Свирин М. В., Семиненко А. С. Моделирование нестационарного теплового режима помещения с деревянными ограждающими конструкциями // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2022. Т. 7. № 8. С. 35–49.

[8] Начкебия Н. С., Бирюков А. Б. Анализ расчётных методов и математических моделей теплообменных процессов в насадках регенеративных горелок // Вестник ДонН У. Серия Г: Технические науки. 2023. № 1. С. 50–56.

[9] Сысоев С. М., Худяев А. В. Численное моделирование процесса разложения газогидрата в пористой среде, вызванного сверхвысокочастотным электромагнитным воздействием // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2021. Т. 22. № 3. С. 45–57.

[10] Тукмаков А. Л., Тукмаков Д. А. Численное исследование влияния параметров дисперсных частиц на осаждение твёрдой фазы электрически заряженной полидисперсной газовзвеси // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2022. Т. 22. Вып. 1. С. 90–102.