Ученые Новосибирского государственного университета совместно с коллегами из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого изучают влияние конденсации на формирование кластеров в сверхзвуковых газовых потоках. Эти исследования могут привести к значительным прорывам в космической и аэродинамической инженерии.
Научные сотрудники физического факультета НГУ проводят экспериментальные работы в рамках проекта, направленного на изучение динамики газовых кластеров. Это исследование поддерживается грантом Российского научного фонда и включает в себя моделирование и экспериментальные тесты процессов, которые происходят при истечении газов из двигателей космических аппаратов в условиях вакуума.
Подобные исследования критически важны для точного моделирования и воспроизведения космических условий на Земле.
— Кирилл Дубровин, научный сотрудник лаборатории молекулярной кинетики.
Традиционно такие моделирования проводились в аэродинамических трубах при давлении одной атмосферы, но теперь ученые стремятся адаптировать процессы для их воспроизведения в вакууме.
Исследование затрагивает не только технические аспекты создания аппаратуры для тестирования, но и фундаментальные вопросы физики газов. Ученые изучают, как при конденсации в холодных потоках образуются кластеры — сложные структуры, состоящие из нескольких молекул, связанных слабыми Ван-дер-Ваальсовыми силами. Эти кластеры могут существенно влиять на динамику потоков и внутренний энергообмен, что было выявлено при визуализации экспериментов.
Кроме того, исследование привлекает внимание к потенциальным прикладным аспектам использования газовых кластеров. Один из таких аспектов — использование кластеров для полировки поверхностей, что может найти применение в медицине, в частности в эндопротезировании, где требуется идеальная гладкость имплантов.
Сотрудничество между учеными НГУ и СПбПУ открывает новые горизонты для понимания и использования свойств газовых кластеров в различных областях науки и техники. Это исследование не только улучшит моделирование космических условий, но и может привести к разработке новых технологий для промышленности и медицины.
Нет комментариев