Кафедра теплотехники и энергетического машиностроения

Лаборатория

 Лаборатория создана в рамках Договора № 14.Z50.31.0003 от 04 марта 2014 г. о выделении гранта Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования между Министерством образования и науки Российской Федерации, Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им.А.Н.Туполева — КАИ» (КНИТУ-КАИ) и ведущим ученым Сергеем Александровичем Исаевым.

 Цели проекта — создать мультидисциплинарную комплексную лабораторию моделирования физико-технических процессов, верифицировать оригинальные вычислительные технологии на базе проведенных физических экспериментов, провести численно-экспериментальные исследования по тематическим модулям: аэромеханике грузовых автомобилей, теплофизике охлаждающих систем для ДВС, вентиляции кабины.

Задачи проекта

  • Создание мультидисциплинарной лаборатории — центра разработки вычислительных технологий моделирования физико-технических процессов, верификации технологий на базе физических экспериментов, проведения комплексных численно-экспериментальных исследований по выбранным на основе задела тематическим модулям: аэромеханики грузовых автомобилей, теплофизике охлаждающих систем для ДВС, вентиляции кабины.
  • Разработка методологии, структуры и наполнение специализированного пакета прикладных программ для расчета физико-технических процессов в аэромеханикеи теплофизике грузовых автомобилей, а также документации к нему.
  • Апробация, настройка пакета, оценка точности и эффективности на классических тестовых примерах, двумерных и трехмерных задачах из ERCOFTAC, специальных экспериментов, сделанных в КНИТУ-КАИ и НИИ механики МГУ по аэромеханике и теплофизике грузовых автомобилей.
  • Фундаментальные и прикладные исследования по аэромеханике и теплофизике большегрузных автомобилей по тематическим модулям:
    • управлению обтеканием моделей большегрузных автомобилей с помощью поверхностных и объемных генераторов крупномасштабных вихрей с использованием теории оптимального управления и с учетом возмущающих факторов: бокового ветра, вибраций, маневра, влияния соседних автомобилей и стенок тоннелей;
    • теплообмену и гидравлике элементов и агрегатов систем охлаждения, газораспределения двигателей (интенсификации процессов, в частности, дискретной организованной шероховатостью);
    • вентиляции кабины с использованием управления течением, теплообменом, влажностью в замкнутых объемах с помощью методов оптимального управления в рамках энергосберегающей стратегии.

Ожидаемые результаты

  • Каталоги математических аэромеханических, теплофизических, акустических моделей, включая модели турбулентности, для решения задач большегрузного автомобилестроения, в том числе эксплуатации транспортных средств.
  • Эффективные факторизованные алгоритмы для моделирования физико-технических процессов при функционировании большегрузных автомобилей.
  • Рабочие коды и руководство для пользователя программного обеспечения решения фундаментальных, прикладных и эксплуатационных задач грузового автомобилестроения.
  • Базы данных по системному тестированию программного обеспечения, включая результаты сопоставительного анализа сделанных на его основе численных прогнозов с данными измерений на стендах КНИТУ-КАИ, НИИ механики МГУ.
  • Рекомендации по выработке рациональных технических решений по аэромеханике, теплофизике, динамике, акустике грузовых автомобилей с использованием концепции оптимального управления динамическими процессами, аэродинамическими и температурными полями (изобретения).
  • Статьи, курсы лекций, диссертации.