Ученые Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» завершили первый этап работы над проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.
 
В последние десятилетия это научное направление переживает настоящий бум в связи с важностью его практического применения в различных областях космических технологий, энергетики и промышленности. В частности, процессы тепломассообмена происходят во многих технических системах, использующих в своей работе жидкие или газообразные среды, а их изучение необходимо для развития наукоемких технологий с применением испарителей и конденсаторов, технологических способов охлаждения и термостабилизации микроэлектронного оборудования.
 
Реализацию проекта, поддержанного грантами РФФИ и РНФ, возглавила профессор кафедры дифференциальных уравнений АлтГУ доктор физико-математических наук Ольга Николаевна Гончарова. Полученный результат научных изысканий изложен в статьях, опубликованных в высокорейтинговых журналах Applied Mathematical Modelling и Microgravity Science and Technology.
 
Благодаря созданной в Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН уникальной установки, оснащенной целым рядом новейших современных устройств, ученым удалость выполнить большую программу экспериментальных исследований динамики испаряющегося горизонтального слоя жидкости. Потребность в теоретическом изучении конвективных течений жидкостей и спутных потоков газа в условиях испарения или конденсации на границе раздела вызвана необходимостью разработки концепций новых экспериментов и прогнозирования их исходов.
 
«Одним из принципиальных вопросов математического моделирования конвекции жидкостей в рамках классических или новых математических моделей является построение точных решений определяющих уравнений, — поясняет Ольга Гончарова. — В своей работе, основываясь на трехмерных точных решениях уравнений Навье—Стокса в приближении Обербека—Буссинеска, мы провели аналитическое и численное исследование двухслойных течений с испарением и конденсацией на границе раздела. Трехмерные решения — это довольно редкий и сложный для построения пример. С их помощью нам удалось быстро и эффективно исследовать влияние на характеристики возникающих режимов течений таких факторов, как теплофизические свойства рабочих сред, тип тепловой нагрузки на границах области течения, геометрия системы. Решения, которые удалось нам построить, стали трехмерным обобщением решения Остроумова—Бириха и имеют групповую природу. Решения групповой природы гарантируют сохранение свойств симметрии, заложенных при выводе основных уравнений и обеспечивающих, тем самым, физическое правдоподобие и физическую (экспериментальную) реализацию таких решений».
 
В опубликованных работах, по словам руководителя проекта, была проведена классификация режимов трехмерных течений в рабочих системах «жидкость-газ» типа «этанол-азот», «HFE7100-азот» с различными соотношениями толщин жидкого и парогазового слоя в условиях пониженной и нормальной гравитации.
 
По результатам исследований ученые АлтГУ и ИВМ ФИЦ КНЦ СО РАН создали основу для оптимизации и совершенствования прикладных разработок в области жидкостных технологий, включая жидкостное охлаждение, системы термостабилизации микроэлектронного оборудования, жидкослойные системы регистрации информации, получение высококачественных кристаллов без структурных дефектов и так далее.

Источники

Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Бизне$ инфо (biznesinfo.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостинауки.рф, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостибизнеса.рф, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Giac.ru, 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2019
"Наука в Сибири" рассказала об успешной работе ученых АлтГУ и ИВМ СО РАН в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 23/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Brand Art Marketing (brandart.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы A-BCD.ru, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы Re-port.ru, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 27/08/2019
Специалисты АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Научная Россия (scientificrussia.ru), 03/09/2019
"Научная Россия": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН работают над уникальным проектом в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 04/09/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Nanonewsnet.ru, 06/09/2019
RusNanoNet: ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 09/09/2019
"Аккредитация в образовании": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 11/09/2019
Специалисты АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Российский фонд фундаментальных исследований (rfbr.ru), 28/11/2019
Официальный сайт РФФИ рассказал об уникальном проекте математиков АлтГУ и ИВМ СО РАН
Алтайский государственный университет (asu.ru), 29/11/2019

Похожие новости

  • 22/12/2020

    Наночастицы помогли улучшить добычу нефти

    Ученые из России выяснили, как наночастицы влияют на эффективность извлечения нефти. Добавление их в воду, которая вытесняет нефть из пласта, способствует улучшению отрыва капель нефти от горной породы и вымыванию их на поверхность.
    410
  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    917
  • 16/07/2020

    ИФП СО РАН: подробности о деятельности подразделений и перспективах для молодых сотрудников

    ​Принять новых сотрудников готовы двадцать семь научных подразделений института, среди которых две молодежные лаборатории ― ближнепольной оптической спектроскопии и наносенсорики и нанотехнологий и наноматериалов.
    888
  • 23/01/2019

    Новосибирские физики смоделировали атмосферу экзопланет

    ​Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.
    1288
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    1695
  • 16/09/2019

    Подписан договор о научно-исследовательском сотрудничестве между ИВМиМГ СО РАН и ИНГГ СО РАН

    ​13 сентября 2019 года на заседании Ученого совета Института врио директора М.А. Марченко и директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, д.т.н., профессор И.Н. Ельцов подписали договор о научно-исследовательском сотрудничестве.
    711
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1619
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1880
  • 04/07/2019

    Сибирские ученые создают ветряк для нагревания воды

    ​Сибирские ученые создают ветрогенератор, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь благодаря преобразованию механической энергии воздушного потока непосредственно в тепловую энергию.
    2775
  • 22/02/2019

    В Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН обсудили новейшие разработки для промышленности

    ​На круглом столе, организованном ИТ СО РАН совместно с департаментом промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска, представители науки и производства обсудили новейшие разработки института, а также вопросы и проблемы взаимовыгодного сотрудничества.
    1200