ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ИРНAP05134098, Номер госрегистрации0118РК00591
НаименованиеМикро- и наногидродинамика дисперсных систем во внешних физических полях
Приоритетное направлениеИнформационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук/Информационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук до 23.05.2020 г./Научные исследования в области естественных наук
Вид исследованияФундаментальное
ЗаявительРеспубликанское Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
Научный руководительДжайчибеков Нурбулат Жумабекович
Балл ГНТЭ30.33
Общая одобренная сумма21000000
Решение ННС
Выписка №2 протокола №1 Выписка №1 протокола №2 Выписка №4 протокола №12 Выписка №4 протокола №13 Выписка №4 протокола №8 Выписка №3 протокола №11 Выписка №3 протокола №13 Выписка №1 протокола №14 Выписка №13 протокола №3 Выписка №1 протокола №4 Выписка №3 протокола №4 Выписка №1 протокола №5 Выписка №3 протокола №8 Выписка №2 протокола №9
Ожидаемые результаты
Будет построена математическая модель динамики «классических» и «сложных» деформируемых капель под действием электромагнитного поля.
Будут разработаны численный алгоритм и программный продукт для моделирования динамики «классических» и «сложных» деформируемых капель под действием электромагнитного поля.
Созданные в ходе проекта программные продукты могут быть использованы как для информационных технологий, так и в качестве прототипов компонентов коммерческого программного обеспечения для моделирования динамики нефтяных и газовых месторождений, биожидкостей, микроманипуляций и т.д. Данный проект может быть использован также и в образовательной системе, так как в его рамках будет проводиться подготовка молодых казахстанских ученых, владеющих современными вычислительными и экспериментальными методами, которые смогут выполнять научные исследования на международном уровне.
По результатам исследований будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в рецензируемых зарубежных и отечественных научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus с ненулевым импакт-фактором, а также не менее 2 (двух) публикаций в рецензируемых зарубежных и отечественных научных изданиях с ненулевым импакт-фактором. Будет получено свидетельство на объект авторского права.
Реферат (Абстракт) - 2018 год
Объект исследования, разработки или проектирования
динамика одиночных микро-, наночастиц и их агрегатов во внешних физических полях
Цель работы
теоретическое исследование динамики и поведения различных дисперсных систем в акустических, тепловых и электромагнитных полях, при различных химических условиях, и вблизи поверхностей и межфазных границ
Методы исследования
теоретические исследования с использованием эмпирических данных, численные эксперименты, расчеты и сравнительно-сопоставительный анализ
Полученные результаты и новизна
Построена электрогидродинамическая математическая модель «классической», «сложной» деформируемой капли во внешнем переменном электрическом поле; проведены оценки характерных параметров задачи (диаметр капли меньше 1 см, частота электрического поля 50-60 Гц); получены уравнения относительно напряженности электрического поля и электрического потенциала в квазистатической форме. Выведены формулы для нахождения поверхностных зарядов, возникающих на границах раздела фаз (капля-оболочка и оболочка - окружающая жидкость); проведено численное моделирование положения границы раздела фаз и серия тестов программного кода. На основе метода Volume of Fluid разработан новый программный код, адекватно моделирующий положение границы раздела фаз; проведен анализ линейной устойчивости семейства решений, возникающих из-за возмущения сферы радиуса R (являющейся равновесным решением); создана новая компьютерная модель заряженной капли жидкости на базе программного модуля COMSOL Multiphysics
Основные конструктивные и технико экономические показатели
Показано, что компьютерная и математическая модель адекватно отражают динамику изменения границы заряженной капли жидкости и показывают положение границы раздела фаз
Область применения
технологии разделения водонефтяной эмульсии в аппаратах нефтехимических производств; в микрофлюидных устройствах в фармакологии, биохимии и медицине; при подготовке нефти к транспортировке
Реферат (Абстракт) - 2019 год
Объект исследования, разработки или проектирования
Объектом исследования является динамика одиночных микро-, наночастиц и их агрегатов во внешних физических полях.
Цель работы
Основной целью проекта является теоретическое исследование динамики и поведения различных дисперсных систем в акустических, тепловых и электромагнитных полях, при различных химических условиях, и вблизи поверхностей и межфазных границ.
Методы исследования
Методами исследования являются теоретические исследования с использованием эмпирических данных, численные эксперименты, расчеты и сравнительно-сопоставительный анализ.
Полученные результаты и новизна
Решена задача динамики и формы капли в постоянном и переменном электрическом поле. Проведено численное моделирование протекания периодических химических реакций под действием электрического поля. Разработан численный алгоритм и программный продукт для моделирования динамики «классических» и «сложных» деформируемых капель под действием электромагнитного поля. На основе метода Volume of Fluid разработан новый программный код, адекватно моделирующий положение границы раздела фаз.. Разработан программный продукт для моделирования динамики классических и сложных деформируемых капель под действием электромагнитного поля. Расчеты проводились в среде IntelliJ IDEA на основе языке программирования С++. Получены результаты и проведён анализ колебания капли воды в воздухе под действием электрического поля.
Основные конструктивные и технико экономические показатели
Будут получены новые научные результаты. Социально-экономический эффект заключается в повышении интеллектуального потенциала страны, подготовки новых кадров, применении результатов к исследованию новых задач.
Область применения
Областью применения являются технологии разделения водонефтяной эмульсии в аппаратах нефтехимических производств; в микрофлюидных устройствах в фармакологии, биохимии и медицине; при подготовке нефти к транспортировке.
Реферат (Абстракт) - 2020 год
Объект исследования, разработки или проектирования
Объектом исследования является изучение особенностей поведения отдельных капель одной вязкой жидкости в другой под действием различных физических полей (электромагнитных сил).
Цель работы
Целью НИР - теоретическое и численное исследование динамики дисперсных систем и разработка новых методов их изучения. В соответствии с календарным планом 2020 года является:
Изучение динамики капель в электромагнитном поле; Численное исследование динамики одной и нескольких капель под действием электромагнитного поля; Изучение влияния на динамику капель нестационарных и инерционных эффектов, а также свойств оболочки капли; Публикации не менее 2 (двух) статей в рецензируемых зарубежных изданиях в базах данных Web of Science или Scopus, а также не менее 2 (двух) публикаций в зарубежных и отечественных научных изданиях с ненулевым импакт-фактором
Методы исследования
Методами исследований являются теоретические исследования с использованием эмпирических данных, численные эксперименты, расчеты и сравнительно-сопоставительный анализ.
Полученные результаты и новизна
Полученные результаты: Построена математическая модель динамики одной капли в электрическом поле; Впервые разработан программный продукт динамики одной капли под действием электромагнитного поля; Создана новая компьютерная модель динамики одной капли под действием электромагнитного поля на базе программного модуля COMSOL Multiphysics; Впервые построена новая математическая модель динамики двух и нескольких капель под действием электромагнитного поля; Получены новые результаты численных исследований динамики одной и нескольких капель под воздействием электромагнитного поля. Изучено влияние на динамику капель нестационарных и инерционных эффектов, а также свойств оболочки капли.
Основные конструктивные и технико экономические показатели
Экономическая эффективность – не предусмотрена.
Область применения
Область применения – технологии разделения водонефтяной эмульсии в аппаратах нефтехимических производств; в микрофлюидных устройствах в фармакологии, биохимии и медицине; при подготовке нефти к транспортировке.