11 дек, 2019

Команда ученых научно-исследовательского центра «Фундаментальные проблемы теплофизики и механики» Самарского государственного технического университета (СамГТУ) занимается построением новых математических моделей и поиском методов их исследования применительно к широкому спектру локально-неравновесных процессов переноса в различных физических системах. Проект ученых «Разработка, теоретическое исследование и экспериментальная верификация математических моделей колебательных процессов, тепломассопереноса и термомеханики с двух- и многофазным запаздыванием» вошел в число победителей конкурса РФФИ. Результаты последних исследований опубликованы в журнале Physica A: Statistical Mechanics and its Applications.

Интерес к изучению локально - неравновесных процессов, учитывающих особенности протекания процессов переноса на молекулярном уровне (длина свободного пробега молекулы, скорость передачи импульса, время релаксации и др.), продиктован необходимостью проведения различных физических процессов в экстремальных условиях, например, фемтосекундное концентрированное воздействие энергетических потоков на вещество, сверхнизкие и сверхвысокие температуры и давления, ударные волны и др. Такие физические процессы широко применяются для создания новых технологий получения наноматериалов и покрытий с уникальными физико - химическими свойствами, которые невозможно получить традиционными способами (бинарные и многокомпонентные металлические сплавы, керамика, полимерные материалы, металлические и полупроводниковые стекла, нанопленки, графен, композитные наноматериалы и др.).

Классическая термодинамика не подходит для описания процессов, протекающих в локально – неравновесных условиях, так как она основана на принципе локального равновесия. Наш проект важен как для фундаментальной науки, так и для практических приложений, – поясняет руководитель проекта, профессор Игорь Кудинов. – Для выполнения поставленных задач мы планируем создать новый, не имеющий аналогов программный комплекс, предназначенный для 3D-моделирования высокоскоростных локально - неравновесных процессов переноса тепла, массы и импульса. Таким образом, наш метод открывает широкие возможности для исследования процессов, практически значимых с точки зрения современных нанотехнологий.

Экспериментальные исследования локально-неравновесных процессов пройдут в лабораториях РКЦ «Прогресс». Проект рассчитан на 2 года. Объём финансирования составляет от 4 до 6 млн рублей в год.

Опорные университеты