5
Календарь конференций
  • 19 – 23 сентября

    I Всероссийская научная конференция школьников, студентов и молодых ученых «Морские исследования и рациональное природопользование»

  • 24 – 28 сентября

    Многомерная аппроксимация и дискретизация

  • 25 сентября

    Ежегодные «Филологические чтения памяти Дмитрия Николаевича Воскресенского»

  • 27 – 28 сентября

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

  • 27 – 29 сентября

    Международная научно-практическая конференция, посвященная вопросам устного перевода в области науки, общественно-политической и экономической деятельности, организованной при участии компаний-работодателей, средств массовой информации и других организаци

  • 21 ноября

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

  • 22 – 25 ноября

    VIII Международная конференция-конкурс «Инновационные информационно-педагогические технологии в системе ИТ-образования»

  • 6 декабря

    Международная научная конференция Хачатуровские чтения -2018 «Современные тренды экологически устойчивого развития"

  • 20 – 23 марта

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

  • 23 – 24 мая

    Международная научно-практическая конференция "Новые Идеи в Геологии Нефти и Газа - 2019"

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.