12
Календарь конференций
  • 12 – 16 ноября

    International Conference for Students and Young Scientists «Carpe Scientiam»

  • 16 – 17 ноября

    VI Международная научно-практическая конференция «Русский язык и литература в контексте глобализации», посвящённая 50-летию МАПРЯЛ

  • 17 – 19 ноября

    Всероссийская конференция с международным участием «Микология и альгология в России. XX – XXI Век: Смена парадигм», посвященная 100-летию кафедры микологии и альгологии, 110-летию со дня рождения М.В. Горленко и памяти Ю.Т. Дьякова

  • 21 – 23 ноября

    IX Международная научная конференция «Иберо-романистика в современном мире: научная парадигма и актуальные задачи»

  • 30 ноября

    VI Международная научная конференция португалистов «Камоэнсовские чтения»

  • 3 – 7 декабря

    Философия в XXI веке: новые стратегии философского поиска

  • 4 – 8 декабря

    VII Всероссийская научная конференция с международным участием «Гуминовые вещества в биосфере» посвященная 90-летию со дня рождения Дмитрия Сергеевича Орлова и III международная молодежная научная школа «Методы оценки биологической активности гуминовых пр

  • 17 – 18 декабря

    Международная научно-практическая конференция «Личность в эпоху перемен: mobilis in mobili»

  • 18 декабря

    Максим Грек и развитие грамматической традиции в России

  • 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.