22.08.2019 11:53
Новости.
Просмотров всего: 6421; сегодня: 1.

Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий

Ученые опорного Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук завершили первый этап работы над уникальным проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.

В последние десятилетия данное направление исследований 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 д.ф.-м.н., профессор кафедры дифференциальных уравнений АлтГУ Ольга Николаевна Гончарова. Полученный результат научных изысканий изложен в статьях «Моделирование трехмерных термокапиллярных течений с испарением на границе раздела на основе решений специального вида уравнений конвекции» и «Термокапиллярная конвекция с фазовым переходом в трехмерном канале в слабом гравитационном поле», опубликованных в высокорейтинговых журналах Applied Mathematical Modelling («Прикладное математическое моделирование») и Microgravity Science and Technology («Микрогравитационная наука и технологии»).

Благодаря созданию в Институте теплофизики 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 Николаевна 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. Этим они и ценны! 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 Института вычислительного моделирования 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 т.д.


Ньюсмейкер: Алтайский государственный университет — 3389 публикаций

Интересно:

08.05.2026 18:04 Интервью, мнения
ГИГАНТ - Компьютерные системы: новый закон об ИИ
Игорь Юрин, технический директор (CTO) компании «ГИГАНТ - Компьютерные системы» рассказал о том, что российские производители в целом готовы к росту спроса на ИИ-инфраструктуру, описал три базовых архитектурных сценария для таких систем, а также объяснил, какие факторы ведут к неизбежному удорожанию проектов из-за локализации.  Насколько российские производители серверов и вычислительных систем готовы к возможному росту спроса на инфраструктуру для обучения и эксплуатации ИИ-моделей? Мы более 10 лет занимаемся разработкой, проектированием и поставкой суперкомпьютеров для различных задач, в том числе для инженерных, прогнозных и сложных вычислений, поэтому у нас накоплена значительная экспертиза в построении таких систем. Изначально решения создавались на базе западного оборудования и программного обеспечения, однако за последние три года мы освоили построение аналогичных систем...
Банк Уралсиб стал партнером форума «Золото Дальнего Востока»
08.05.2026 16:20 Мероприятия
Банк Уралсиб стал партнером форума «Золото Дальнего Востока»
Банк Уралсиб выступил финансовым партнером ежегодного горного форума-выставки «Золото Дальнего Востока: стратегии устойчивого развития», посвященного разведке и добыче золота и других твердых полезных ископаемых на Дальнем Востоке. Форум объединил представителей финансовых и бизнес-структур, инвесторов и поставщиков инженерно-технологических решений, а также представителей органов государственной власти. Участие в его работе приняло руководство Федерального агентства по недропользованию (Роснедра), министры природных ресурсов Магаданской области и Хабаровского края, представители крупнейших компаний-золотодобытчиков и переработчиков драгметаллов. Одной из ключевых задач этого мероприятия являлось формирование комплексной среднесрочной стратегии развития золотодобывающего сектора Дальнего Востока – с учетом реальной специфики минерально-сырьевой базы и условий работы на данной...
Город, который не сдался: пять портретов героев обороны Москвы
08.05.2026 14:29 Аналитика
Город, который не сдался: пять портретов героев обороны Москвы
81 год отделяет от Великой Победы. Но чем дальше, тем отчетливее понимание: она случилась во многом благодаря жертвам миллионов людей — каждый день, каждую смену, каждое ночное дежурство. Москва в 1941-м стояла на краю: враг был в нескольких десятках километров от города. И все-таки она не сдалась — единственная из европейских столиц. За этим стоят герои, награжденные медалью «За оборону Москвы», и многие из тех, кто не дожил до заслуженной награды. Государственный музей обороны Москвы собрал множество историй — вот лишь некоторые из них. Под ударом, но не сломлена К концу 1941 года в Москве оставалось 2,25 миллиона жителей — вдвое меньше, чем до войны. Почти 55 процентов из них составляли женщины, каждый четвертый москвич —...
6 мая - день Георгия Победоносца. Почему его образ на гербе России?
06.05.2026 14:27 Аналитика
6 мая - день Георгия Победоносца. Почему его образ на гербе России?
Георгий Победоносец — один из немногих святых, чей образ вошел в государственную символику России. 6 мая — день его памяти. О том, как святой воин оказался на гербе и при чем здесь ленточка накануне 9 мая, — в материале. Когда отмечают День Георгия Победоносца и почему 6 мая — главная дата 6 мая 2026 года православная церковь совершает память великомученика Георгия Победоносца. Именно эта память стоит первой в церковном календаре на данную дату, и именно с ней 6 мая устойчиво связано в православной традиции. В 2026 году на этот же день приходится Преполовение Пятидесятницы — однако в народной и церковной памяти дата прежде всего ассоциируется с именем Георгия Победоносца. Георгий принадлежит к числу наиболее почитаемых христианских святых. Его образ давно вышел за рамки церковной жизни и стал частью исторической символики, воинской культуры и русской государственной традиции. Его именем...
Роль дворянской усадьбы в русской культуре второй половины XIX века
28.04.2026 11:06 Аналитика
Роль дворянской усадьбы в русской культуре второй половины XIX века
Дворянская усадьба XIX века является воплощением русской культурной самобытности — жизнь и творчество многих выдающихся деятелей отечественной истории и культуры неразрывно связаны с провинциальными русскими усадьбами. Посещая эти часто разрушенные «дворянские гнёзда» в российских глубинках, до сих пор можно ощутить присутствие «гения места», некое духовное наполнение, которое не подвластно времени. Юрий Лотман в своей работе «Беседы о русской культуре…» писал, что культура дворянской усадьбы — отдельный, особый мир, в котором господствовали свои традиции, законы и правила. Создатели и владельцы этих усадеб были сами частью этого мира, а мы, их глазами, пытаемся рассмотреть, понять и оценить его через их восприятие [1]. Дворянские усадьбы в течение нескольких веков были в России одним из наиболее распространённых типов поселения. К середине XIX века они стали неотъемлемой...