Dmytrenko N. Heat and masstransfer and hydrodynamics in microsystems with a nonideal environment and bioconvective currents.

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0523U100274

Applicant for

Specialization

  • 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика

20-12-2023

Specialized Academic Board

Д 26.224.01

Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine

Essay

In the dissertation problems related to the development of analytical and numerical modeling of microflows, nanoflows, Van der Waals gas flows, and bioconvective flows are considered. The dissertation examines tasks related to the development of analytical and numerical modeling approaches for microflows, nanoflows, van der Waals gas flows, and bioconvective flows. Methods for calculating various aspects of heat transfer and hydrodynamics in micro- and nanoflows are proposed. Using the specified calculation methods, a number of problems of heat exchange and hydrodynamics in the microdiffuser and microconfuser were solved. Expressions for the distribution of the velocity and temperature fields and the Nusselt number for the study of flow in a rotating flat microchannel are derived. The peculiarities of the processes of Dean and Taylor instability of nanofluid are considered. Mathematical and experimental results of the study of the spontaneous transition to film boiling of a nanofluid are given. Stationary laminar flow and heat exchange in a vapor film on a vertical surface and the obtained nanofluid stability parameter during phase transformations were studied. A complex of analytical methods was proposed to investigate the process of natural Van der Waals gas convection over a vertical heated surface. The results of the study of instability of bioconvective effects in porous media are presented.

Research papers

1. А.А. Авраменко, Б.И. Басок, Н.П. Дмитренко, М.М. Ковецкая, А.И. Тыринов, Б.В. Давыденко. Ренормализационно групповой анализ турбулентности. Киев: Издательско-полиграфический центр «Экспресс» 2013. - 298 с

2. А.А. Авраменко, Б.И. Басок, Б.В. Давыденко, В,В. Гоцуленко, А.И. Тыринов, Н.П. Дмитренко. Термогидродинамическая и термоакустичесская неустойчивость потока теплоносителя. Издательство: Симоненко А.И 2020 – 385 с.

3. А.А. Авраменко, Дмитренко Н.П., Тиринов А.И. Исследование гидродинамической неустойчивости потока в пористой среде на основе метода ренормализационных групп. Доповіді Національної Академії Наук України. 2016. №1. С. 47 – 56.

4. А.О. Авраменко, Тирінов А.І., Дмитренко Н.П., Кравчук О.В. Застосування методу ґраток Больцмана до аналізу течії нанорідини в каналі між коаксіальними циліндрами. Промышленная теплотехника. 2016. – Т. 38. №3. – С. 3 – 9.

6. Дмитренко Н.П. Основные аспекты процесса биоконвекции в наножидкостях и пористых средах. Промышленная теплотехника. – 2017. – Т. 39, №5. –C. 10 – 16.

7. А.О. Авраменко, М.М. Ковецька, Н.П Дмитренко, Ю.Ю. Ковецька. Вплив пористого середовища при плівковому кипіння рідини. Теплофізика та теплоенергетика. – 2021. – Т. 43, №3. – С. 7-15.

8. A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk, N.P. Dmitrenko O.I. Skitsko, L.V. Plakhotnia. Heat transfer at natural convection of van der waals gas. Thermophysics and Thermal Power Engineering. – 2022. – 44, №1. С. – 5-13.

9. А.О. Авраменко, М.М. Ковецька, Н.П Дмитренко, Ю.Ю. Ковецька. Природна конвекція реального газу біля вертикальної нагрітої пластини. Теплофізика та теплоенергетика. – 2022. – Т. 44, №4. – С. 24-30.

10. Тыринов А.И, Авраменко А.А., Басок Б.И., Дмитренко Н.П., Коваленко В.М., Кузнецов А.В. Молекулярное моделирование регулирования нанопотока воды через нанотрубку.

11. Авраменко А.А., Басок Б.И., Тыринов А.И., Дмитренко Н.П., Коваленко В.М., Кузнецов А.В. Моделирование движения молекул воды через углеродную и силиконовую нанотрубки. Доповіді Національної Академії Наук України. 2012. №4. С. 81–86.

12. Авраменко А.А., Дмитренко Н.П.,. Ковецкая Ю.Ю. Неустойчивость потока в пористом микроканале. Промышленная теплотехника. 2017. Т. 39, №1. С. 14 – 17.

Avramenko A.A., Dmitrenko N.P., Kovetskaya Y.Y. Linear and nonlinear instability of flow in channel occupied porous media. Промышленная теплотехника. 2017. Т. 39, №3. – P. 40-45.

14. Авраменко А.О., Дмитренко Н.П, Ковецька Ю.Ю., Кондратьєва О.О. особливості теплообміну в пласкому пористому мікроканалі. Теплофізика та теплоенергетика. 2020 Т. 42, №1 С. 12-18.

15. A.A. Avramenko, A.I. Tyrinov, I.V. Shevchuk, N.P. Dmitrenko. Dean instability of nanofluids with radial temperature and concentration nonuniformity. Physic of fluids. 2016. Vol. 28. Р. 034104-1 – 0.4104-16.

16. А.А. Авраменко, Дмитренко Н.П., Тиринов А.И. Ренормгрупповой анализ устойчивости турбулентных потоков в пористых средах. Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89. №3. С. 580 – 594

17. A.A. Avramenko, N.P. Dmitrenko, A.I. Tyrinov. Renormalization Group Analysis of the Stability of Turbulent Flows in Porous Media. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2016. Vol. 89 – Р. 592-605.

18. A.A. Avramenko, A.I. Tyrinov, I.V. Shevchuk, N.P. Dmitrenko. Centrifugal instability of nanofluids with radial temperature and concentration non-uniformity between co-axial rotating cylinders. European Journal of Mechanics - B/Fluids. 2016. Vol. 60. P. 90–98.

19. A.A. Avramenko, A.I. Tyrinov, I.V. Shevchuk, N.P. Dmitrenko, A.V. Kravchuk, V.I. Shevchuk. Mixed convection in a vertical flat microchannel. Int. Journal of heat and mass transfer. 2017, V.106, - Р. 1164-1173.

Avramenko A. A., Dmitrenko N. P., Kravchuk A. B., Kovetskaya Yu. Yu., Tyrinov A. I.. Hydrodynamics of a Nonstationary Flow in a Microcylinder Beginning Sudden Rotation. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2018. Vol. 91, No. 6. Р. 1452 – 1462.

A.A. Avramenko, N. P. Dmitrenko, I. V. Shevchuk, A. I. Tyrinov, V. I. Shevchuk. Heat transfer of incompressible flow in a rotating microchannel with slip boundary conditions of second order. International Journal of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow. 2019. Vol. 29 No. 5. pp. 1786-1814.

A.Avramenko, I.V. Shevchuk, N.P.Dmitrenko, Yu.Yu.Kovetska, A.I.Tyrinov Unsteady theory of heat transfer and fluid flow during instantaneous transition to film boiling. International Journal of Thermal Sciences. 2020. V.153, p. 106345.

23. A. A. Avramenko, A. I. Tyrinov1 I., V. Shevchuk, N. P. Dmitrenko. Comparison analysis of analytical and lattice Boltzmann methods for simulation of turbulence decay in flows in converging and diverging channels. Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2021 Vol. 101, Is. 5 p 2-15.

24. A.A. Avramenko, N.P. Dmitrenko, I.V. Shevchuk. Heat transfer and hydrodynamics of slip confusor flow under second-order boundary conditions. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021. 144. Р. 955–961.

25. A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk N.P. Dmitrenko, A.A. Moskalenko, P.N. Logvinenko. Unsteady convective heat transfer in nanofluids at instantaneous transition to film boiling. International Journal of Thermal Sciences. 2021. 164 106873.

A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk, Yu.Yu. Kovetskaya, N.P. Dmitrenko An Integral Method for Natural Convection of Van Der Waals Gases over a Vertical Plate. Energies 2021. 14(15):4537

27. A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk, A.I. Tyrinov, M.M. Kovetskaya, N.P. Dmitrenko. Simulation of the lubricant flow in thin slot channels with a moving wall under slip boundary conditions. Phys. of Fluids. 2022. 34, 032009

28. A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk , M.M. Kovetskayaa, N.P. Dmitrenko. Symmetry and self-similar analysis of natural convection of van der Waals gases over a vertical plate . International Journal of heat and mass transfer. 2022. 195. 123114.

29. A.A. Avramenko, I.V. Shevchuk, N.P. Dmitrenko Shock waves in gas flows with nanoparticles. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2022 147. Р.12709–12719.

30. A. A. Avramenko, I. V. Shevchuk, N. P. Dmitrenko Shock Wave in van der Waals Gas. Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics. 2022. 47. 3.

31. A. A. Avramenko, A. I. Tyrinov1 I., V. Shevchuk, N. P. Dmitrenko. Oblique shock wave in turbulent flow. Journal of Non - Equilibrium Thermodynamics.

32. A.A. Avramenko, N.P. Dmitrenko, I.V. Shevchuk. Fluid flow in a microdiffuser at small Reynolds numbers. International Journal of Turbo & Jet-Engines. 2023.

33. Дмитренко Н.П. Аналітичне моделювання нестаціонарного теплообміну при миттєвому переході до плівкового кипіння. SCIENTIFIC BREAKTHROUGHS IN MATHEMATICS AND PHYSICS August 2–3, 2023 Wloclawek, Republic of Poland 2023. P. 7-11.

34. Дмитренко Н.П., Кондратьєва О.О., Волошина І.В. Нестаціонарний конвективний теплообмін у нанорідинах при миттєвому переході до плівкового кипіння. 26-27 жовтня 2021р. в м. Київ XІІ Міжнародна онлайн конференція «Проблеми теплофізики та теплоенергетики». С. 24 – 25.

35. Дмитренко Н.П., Кондратьєва О.О. Використання методу лінійних збурень до аналізу нестійкості потоку з наночастинками між циліндрами, що обертаються. ХІ Міжнародна конференція «Проблеми теплофізики та теплоенергетики», м. Київ. 21 – 22 травня 2019. Теплофізика та теплоенергетика. Т.41, №5, 2019, С. 25-26.

36. Дмитренко Н.П. Аналіз течії нанорідини в каналі між коаксіальними циліндрами. Х Міжнародна конференція «Проблеми теплофізики та теплоенергетики»“, «проблеми теплофізики та теплоенергетики», м. Київ. 23 – 26 травня 2017 року. Промышленная теплотехника. Т.39, №7, 2017. С 38 – 39.

Files

Similar theses