Сотрудники кафедры «Промышленная теплоэнергетика» Самарского политехнического университета под руководством доктора технических наук Антона Ерёмина ведут исследования инновационных пористых материалов с упорядоченной структурой. Цель работы — определить зависимость эффективной теплопроводности от структуры и формы распределения температурного поля в этих материалах.
Полученные данные будут использованы для создания структур с порами (ячейками) в виде трижды периодических минимальных поверхностей (ТПМП). Об этом на международной конференции The Third Asian Conference on Thermal Sciences (ACTS 2024) в Шанхае рассказал младший научный сотрудник кафедры Дмитрий Брагин.
В своём докладе он затронул вопросы форм распределения температурного поля в пористых материалах и рассмотрел модифицированное уравнение Хагена-Пуазейля для определения потерь давления. Во время дискуссии с китайскими коллегами специалисты Политеха обсудили возможности совместного исследования теплофизических свойств пористых материалов и теплообменного оборудования на основе ТПМП.
По словам Дмитрия Брагина, пористые материалы, основанные на топологии ТПМП, формируются из повторяющихся элементов — элементарных ячеек, некоторые из которых имеют строгое математическое описание. Комбинируя эти ячейки и изменяя их структурные параметры, можно получить материалы с требуемыми теплофизическими свойствами и тепловыми и гидродинамическими характеристиками.
Минимальные поверхности и материалы на их основе не имеют самопересечений и разделяют пространство на два или более непересекающихся объёма, что позволяет создавать тепломассообменное оборудование поверхностного типа. Результаты исследований важны для улучшения энергоэффективности систем отопления и охлаждения, а также могут быть использованы при разработке более эффективных фильтров и катализаторов.
Исследования проводятся в рамках гранта Российского научного фонда № 23-79-10044, что подчёркивает их значимость и перспективность. Разработки учёных Самарского политеха в области инновационных пористых материалов имеют широкий спектр потенциальных применений в различных отраслях промышленности и могут способствовать повышению энергоэффективности и экологичности производств.
Сотрудничество с китайскими коллегами открывает новые возможности для обмена опытом и совместных исследований в этой перспективной области. Международное научное сотрудничество позволит ускорить процесс разработки и внедрения инновационных решений, основанных на использовании пористых материалов с упорядоченной структурой.
