2
Календарь конференций
  • 4 февраля – 31 декабря

    Повышение квалификации в формате онлайн-курса для сотрудников СПО и вузов России «Массовые открытые онлайн-курсы (МООК) — в образовании»

  • 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

  • 25 сентября

    Ежегодные «Филологические чтения памяти Дмитрия Николаевича Воскресенского»

  • 11 октября

    Вторая ежегодная научная конференция консорциума журналов экономического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

  • 12 октября

    Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Эволюция права-2018»

  • 22 – 27 октября

    IX Московская международная научная конференция по исследованию операций «ORM2018-Germeyer100»

  • 28 ноября

    Научно-методическая конференция "Рожковские чтения"

  • 3 – 6 декабря

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

  • 4 февраля – 31 декабря

    Повышение квалификации в формате онлайн-курса для сотрудников СПО и вузов России «Массовые открытые онлайн-курсы (МООК) — в образовании»

  • 20 – 23 марта

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

Все конференции
«Университет без границ»
Единая поисковая система по зарубежным базам данных
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Программы дополни-
тельного образования
Программы поддержки талантливой молодежи
Гранты Президента РФ
Мероприятия для школьников и учителей

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.