15
Календарь конференций
  • 26 ноября – 17 марта

    Открытый всероссийский межвузовский конкурс студенческих работ по экономике Московской школы экономики МГУ имени М.В. Ломоносова

  • 10 декабря – 2 марта

    Универсиада "Ломоносов" по микро- и макроэкономике

  • 5 – 6 марта

    II Студенческая конференция по истории искусства на историческом факультете МГУ им. Ломоносова

  • 16 марта

    VI Московская городская конференция «Образовательный туризм в школе и вузе»

  • 26 ноября – 17 марта

    Открытый всероссийский межвузовский конкурс студенческих работ по экономике Московской школы экономики МГУ имени М.В. Ломоносова

  • 20 – 23 марта

    VI Международный конгресс исследователей русского языка «Русский язык: исторические судьбы и современность»

  • 30 марта

    Ежегодный Фестиваль школьных средств массовой информации на факультете журналистики МГУ

  • 5 – 8 мая

    Международная научная конференция школьников «XIX Колмогоровские чтения»

  • 15 – 16 мая

    IV Международная конференция «Инновационная экономика и менеджмент: методы и технологии»

  • 16 – 19 мая

    IV Международной научной конференции «Язык, книга и традиционная культура позднего русского средневековья в науке, музейной и библиотечной работе»

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.