3
Календарь конференций
  • 1 февраля – 1 сентября

    Поступление в 10 класс. 2018/19 учебный год. Университетская гимназия (школа-интернат) МГУ имени М.В. Ломоносова.

  • 1 марта – 1 сентября

    Поступление в 8 класс. 2018/19 учебный год. Университетская гимназия (школа-интернат) МГУ имени М.В. Ломоносова.

  • 23 – 28 августа

    Международная конференция «Теоретико-множественная топология и топологическая алгебра», посвященная 80-летию профессора Александра Владимировича Архангельского

  • 27 – 31 августа

    7th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences

  • 1 марта – 1 сентября

    Поступление в 8 класс. 2018/19 учебный год. Университетская гимназия (школа-интернат) МГУ имени М.В. Ломоносова.

  • 1 февраля – 1 сентября

    Поступление в 10 класс. 2018/19 учебный год. Университетская гимназия (школа-интернат) МГУ имени М.В. Ломоносова.

  • 27 – 28 сентября

    Всероссийская научная конференция с международным участием «Агрохимия в XXI веке», посвященная памяти академика РАН В.Г. Минеева

  • 10 – 12 октября

    VIII Международный конгресс по когнитивной лингвистике «Cognitio и communicatio в современном глобальном мире»

  • 16 – 19 октября

    Всероссийская научная конференция «Национальная картографическая конференция 2018»

  • 21 ноября

    Программа по перезагрузке научной фантастики в литературе и медиа "Будущее время"

  • 3 – 6 декабря

    Всероссийская научная конференция и XI молодежная школа «Возобновляемые источники энергии»

  • 16 февраля – 16 декабря

    Всероссийский конкурс - Олимпиада "Кристальное дерево знаний 2018"

Все конференции
11/07/18

Физики МГУ определили, от чего зависит плавность потока суспензии

Сотрудник Научно-исследовательского института механики МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с коллегой определил параметры устойчивого течения для течения суспензии в вертикальном канале. Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids.

Суспензия, или взвесь, — это жидкость, в которой распределены мельчайшие частицы твердого вещества (типичная суспензия — это, например, цементный раствор). Течение таких систем обычно называют двухфазным, имея в виду, что в потоке присутствуют две «фазы» — жидкая и твердая. Авторы работы изучили, при каких параметрах двухфазное течение остается ламинарным (то есть «ровным», без вихрей и перемешивания), а при каких — становится турбулентным. Учёные исследовали два вида суспензии: с равномерным и неравномерным распределениями плотности взвешенных частиц.

Определяющими параметрами оказались так называемые число Стокса и число Фруда. Число Стокса определяет, как частицы взвеси взаимодействуют с жидкостью. Оно описывает, например, как ведут себя частицы, когда поток наталкивается на препятствие — огибают его вместе с жидкостью или движутся независимо от неё и наталкиваются на препятствие. Число Фруда определяет степень влияния внешних сил на поток (в данном случае внешняя сила — это сила тяжести). Оно описывает, насколько поток инертен, то есть как он сохраняет свою скорость в зависимости от внешнего воздействия.

В ходе работы оказалось, что для суспензий с равномерным распределением частиц существуют такие комбинации чисел Фруда и Стокса, при которых поток остается ламинарным, то есть движется ровно, без вихрей. Эти числа соответствуют взвеси с достаточно инертными частицами, то есть частицы твердой «фазы» движутся с другими скоростями в отличие от частиц жидкости. Такой результат был получен впервые. Для суспензии с неравномерным распределением частиц поток получался неустойчивым практически при любых параметрах системы.

«Впервые показано, что рассогласование скоростей фаз в основном течении, характерное для суспензии с достаточно инерционными частицами, может приводить к заметной стабилизации течения и затягиванию ламинарного режима. В то же время, при наличии неоднородностей концентрации частиц по сечению канала возникает новый тип неустойчивости», — рассказал один из авторов работы, Александр Осипцов, заведующий лабораторией механики многофазных сред НИИ механики МГУ.

Результаты исследования могут найти своё применение во многих технологических областях. Среди них, например, пневмотранспорт. В таких устройствах грузы или сыпучие вещества перемещаются под действием сжатого или разреженного воздуха. Другая возможная область применения — нефтедобыча. Один из методов улучшения работы нефтяных скважин (гидроразрыв пласта) подразумевает накачку специального сыпучего материала — пропанта — в трещины в пластах для увеличения притока нефти.

В работе также принял участие учёный из Сколковского института науки и технологии.

Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.