7
Календарь конференций
  • 19 февраля – 15 мая

    Универсиада «Ломоносов» по направлениям подготовки «Почвоведение» и «Экология и Природопользование»

  • 16 – 26 апреля

    Секция «Лингвистика и межкультурная коммуникация» Ежегодной общеуниверситетской конференции "Ломоносовские чтения"

  • 16 – 23 апреля

    Ломоносовские чтения-2018. Секция экономических наук. Ежегодная научная конференция на тему «Цифровая экономика: человек, технологии, институты»

  • 26 апреля

    XI Съезд Российского Союза ректоров

  • 15 декабря – 30 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по журналистике

  • 18 декабря – 30 апреля

    Международная Универсиада «Ломоносов» по социологии

  • 2 – 6 мая

    Международная научная конференция "Современные методы теории краевых задач. Понтрягинские Чтения - XXIX", посвященная 90-летию академика РАН Владимира Александровича Ильина

  • 19 февраля – 15 мая

    Универсиада «Ломоносов» по направлениям подготовки «Почвоведение» и «Экология и Природопользование»

  • 22 – 25 мая

    10-я Международная конференция «Дискретные модели в теории управляющих систем»

  • 3 – 6 декабря

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

Все конференции

Учёные МГУ математически описали схлопывание пузырьков в углеводородных жидкостях

Учёные МГУ имени М.В.Ломоносова составили уравнения, которые описывают состояние ценных в промышленности химических соединений (бензола, тетрадекана и их аналогов) при сверхвысоких давлениях и температурах. Результаты работы опубликованы в журнале High Temperature.

При высоких температурах и давлениях испарение и конденсация жидкости усиливаются. Это сопровождается кавитацией (от английского «cavity» — полость) — образованием и схлопыванием пузырьков вакуума в жидкости. Похожий процесс заставляет хрустеть суставы. Учёные исследовали подобный процесс в бензоле и тетрадекане, а также в их дейтериевых аналогах, в которых водород заменен дейтерием, имеющим в ядре не только протон, но и нейтрон.

Кавитация может быть вредна, так как вызывает эрозию материалов (чаще всего — насосов или гребных винтов), приводит к снижению эффективности и износу механизмов. Однако её можно использовать в промышленности, например, в очистке углеводородного топлива или для перераспределения его фракций. Существуют даже специальные кавитационные устройства для получения более однородных водно-мазутных и водно-топливных эмульсий и смесей. Таким образом, образование пузырьков в веществах можно использовать в утилитарных целях. В случае с такими веществами, как бензол, тетрадекан и их производными, речь идёт о получении большего количества тепла, которое можно преобразовать в энергию.

«В связи с этим возникает необходимость построения достаточно простых уравнений состояния в широком диапазоне изменения давлений и температур с учётом тепло- и массообмена между жидкой и газовой фазами в околокритических состояниях, а также в условиях сверхвысоких давлений и температур, включая диссоциацию и ионизацию», — комментирует соавтор статьи Роберт Нигматулин, академик РАН, научный руководитель Института океанологии РАН, заведующий кафедрой газовой и волновой динамики механико-математического факультета МГУ, профессор Сколковского института науки и технологий.

Ученые создали методику, позволившую им построить аналитические уравнения состояния бензола и тетрадекана в жидком и газовом состояниях в широком диапазоне давлений. Исследователи взяли за основу автомобильную теорию Томаса-Ферми, согласно которой вещество рассматривается как нечто состоящее из ядер и электронов, а не электронов и ионов. Эта модель помогает описать состояние тел при сильном сжатии и высокой температуре, поскольку рассматривает взаимодействие между «ячейками» из электронов и ядер только как силы отталкивания и «тепловое» давление.

«Полученные уравнения состояния учитывают поведение вещества на линии насыщения, в окрестности критической точки, согласуются с экспериментальными данными по ударной сжимаемости, а также описывают процессы диссоциации и ионизации, происходящие при сверхвысоких сжатиях и температурах с учётом теоретических представлений», — поясняет Нигматулин.

Исследования проведено совместно с Институтом океанологии имени П.П. Ширшова РАН и Институтом механики имени Р.Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН.