Тукмакова Надежда Алексеевна, канд. техн. наук, доц., кафедра теплотехники и энергетического машиностроения, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань, Россия; nadejdatukmakova@yandex.ru. Тукмаков Дмитрий Алексеевич, канд. физ.-мат. наук, лаборатория механики сплошной среды, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук», Казань, Россия; tukmakovda@imm.knc.ru. Nadezhda A. Tukmakova, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Department of Heat Engineering and Power Engineering, Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev, Kazan, Russia; nadejdatukmakova@yandex.ru. Dmitry A.Tukmakov, Cand. Sci. (Phys. and Math.), Laboratory of Continuum Mechanics, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”, Kazan, Russia; tukmakovda@imm.knc.ru. Предметом работы является численное исследование термогидродинамических процессов в потоке метановой парокапельной смеси в одном из элементов устройства подогрева смесей газов и жидкостей. Темой исследования является изучение физических процессов, протекающих в аппаратах регазификации сжиженного природного газа. Цель работы – выявление закономерностей динамики полидисперсной парокапельной смеси в трубе с нагретыми стенками. Динамика несущей среды описывается системой уравнений Навье – Стокса для сжимаемой теплопроводной среды с учетом обмена массой, импульсом и энергией с дисперсной фазой. Дисперсная фаза включала в себя несколько фракций, отличающихся размерами. Каждая фракция описывается системой уравнений, состоящей из уравнения неразрывности для средней плотности, уравнений сохранения составляющих импульса и уравнения сохранения тепловой энергии с учетом взаимодействия много- фракционной дисперсной фазы с несущей средой. Математическая модель учитывала закрутку потока посредством учета тангенциальных составляющих векторов скоростей несущей фазы и фракций дисперсной фазы. Системы уравнений движения несущей среды и фракций дисперсной фазы решаются явным конечно- разностным методом Мак-Кормака второго порядка. Для преодоления численных осцилляций используется схема нелинейной коррекции сеточной функции. На каждом временном шаге основная часть вычислительного алгоритма дополняется моделью испарения капель с последующей коррекцией гидро- и термодинамических параметров смеси. В результате расчетов выявлено существенное отличие в интенсивности испарения фракций жидкой метановой фазы смеси, имеющих различные размеры дисперсных включений, также было определено, что в процессе движения испаряющейся смеси наибольшее давление паровой фазы наблюдается вблизи отверстия втекания метановой смеси в трубу с подогретыми стенками. Выявленные закономерности возможно применить в устройствах, работающих с газожидкостными средами. This work is a numerical study of the thermo-hydrodynamics in the flow of a methane vapor-droplet mixture in a device for heating mixtures of gases and liquids. The subject of the research are the physical processes occurring in liquefied natural gas regasification apparatuses. The purpose of the work is to reveal the regularities of the dynamics of a polydisperse vapor-droplet mixture in a pipe with heated walls. The dynamics of the carrier medium are described by Navier–Stokes equations for a compressible heat-conducting medium, taking into account the exchange of mass, momentum, and energy with the dispersed phase. The dispersed phase included several fractions of different sizes. Each fraction is described by equations consisting of the continuity equation for the average density, the conservation equations for the momentum components, and the thermal energy conservation equation, taking into account the interaction of the multi-fraction dispersed phase with the carrier medium. The mathematical model takes into account the swirl of the flow using the tangential components of the velocity vectors of the carrier phase and fractions of the dispersed phase. The equations of the motion of the carrier medium and the fractions of the dispersed phase are solved by the McCormack explicit finite-difference method of the second order. To overcome numerical oscillations, a scheme of nonlinear corrections of the grid function is used. At each time step, the main part of the computational algorithm is supplemented by a droplet evaporation model with a subsequent correction of the hydro- and thermodynamic parameters of the mixture. The results showed a significant difference in the intensity of evaporation of the fractions of the liquid methane phase of the mixture, which have different sizes of dispersed inclusions, it was also determined that during the movement of the evaporating mixture, the highest pressure of the vapor phase is observed near the inflow of the methane mixture into the pipe with heated walls. These regularities can be applied in devices working with gas-liquid media. Работа выполнялась в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук». The work was carried out within the framework of the state task of the Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”.