С 23 по 27 октября 2023 г. в «Институте механики сплошных сред» филиале Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН (г. Пермь) будет проходить цикл лекций, семинаров и мастер-классов с участием исполнителей и иностранного участника проекта МИГ «Механизмы переноса импульса и диссипации в конденсированных средах (жидкостях и твердых телах) при интенсивных воздействиях в условиях множественных метастабильных состояний, индуцированных дефектами» (руководитель проф., д.ф.-м.н., Наймарк О.Б., соглашение С-26/562 от 23.03.2021).

Цикл лекций и семинаров по теме:
«ИССЛЕДОВАНИЕ СОНО- И ГИДРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КАК МЕХАНИЗМОВ КАВИТАЦИИ И КАВИТАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В ЖИДКОСТЯХ ПРИ ИНТЕНСИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ»

Лекции и семинары Дежкунова Н.В.

Дежкунов Николай Васильевич, к.т.н., доцент, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Ультразвуковые технологии и оборудование», Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», 220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6.

1. Ультразвуковой капиллярный эффект: корреляция с сонолюминесценцией, механизм и возможные области применения.
   Приводятся результаты исследований закономерностей и механизма возникновения ультразвукового капиллярного эффекта (УЗКЭ). Подтверждена гипотеза о кавитационной природе явления. Предложена физическая модель УЗКЭ. Применения УЗКЭ в промышленности связаны с интенсификацией массопереноса в капиллярных каналах.
2. Сонолюминесценция как индикатор активности кавитации в акустических и гидродинамических системах
   К настоящему времени общепризнано, что генерирование сонолюминесценция (СЛ) происходит вследствие захлопывания кавитационных полостей. Поэтому СЛ является надежным индикатором нестационарной кавитации в акустических и гидродинамических системах. В докладе представлены результаты исследования закономерностей генерирования СЛ в импульсных и непрерывных ультразвуковых полях и гидродинамических системах.
3. Эффект долговременной памяти кавитационных свойств жидкости и его влияние на динамику развития кавитационной области
   Обсуждается механизм и закономерности длительного последействия – эффект памяти кавитационных свойств жидкости. Наиболее ярко этот эффект проявляется при взаимодействии НЧ и ВЧ ультразвуковых полей. Показано, что неаддитивное усиление сонолюминесценции (синергизм) имеет место не только при одновременном воздействии полей на жидкость, но также и в ВЧ поле после предварительного озвучивания жидкости НЧ полем.
4. Новые области применения мощного ультразвука при интенсивностях выше порога кавитации
   Представлен анализ возможных применений мощного ультразвука в кавитационном режиме в медицине, звукохимии, неразрушающем контроле, нефтепереработке и других областях. Особенно интенсивно исследуются возможности применения ультразвука и роль в медицине и биологии в связи с обнаружением новых многообещающих эффектов.
5. Методы повышения эффективности преобразования и концентрации энергии в кавитационной области
   Приводятся результаты исследования методов повышения активности акустической кавитации. Рассмотрены закономерности и механизмы воздействия на активность кавитации следующих физических факторов: дегазации жидкости, повышения статического давления, импульсного модулирования ультразвукового поля, а также влияние нагрева или охлаждения. Одновременное применение импульсного модулирование звукового поля, дегазации и охлаждения жидкости, повышения статического давления намного превосходит сумму эффектов, вызываемых каждым из методов в отдельности, т. е. имеет место взаимное усиление эффектов.

Мастер-класс Баяндина Ю.В.
Баяндин Юрий Витальевич, к.ф.-м.н., с.н.с. Лаборатории физических основ прочности, «ИМСС УрО РАН», н.с. ООО «ММСС».

Численное моделирование нелинейного поведения конденсированных сред в прикладном пакете COMSOL Multiphysics®.
Мастер-класс дает представление о математических основах и подходах моделирования закономерностей переноса импульса и диссипации энергии в конденсированных средах. Рассматриваются основы выбора физико-математической модели и принципы построения численного аналога. Приводятся примеры решения задач течения жидкости в узком канале. Поведение конденсированных сред описывается в рамках механики сплошных сред с выбором метода дискретизации и конечно-разностной аппроксимации модели. С целью верификации модели полученные данные анализируются в сравнении с известными аналитическими решениями и экспериментальными данными.

Семинар Уварова С.В.
Уваров Сергей Витальевич, к.ф.-ф.н., с.н.с. Лаборатории физических основ прочности, «ИМСС УрО РАН», н.с., ООО «ММСС».

Представлены стандартные методики и их модификации. Существует два основных типа испытаний на кавитационную эрозию: под воздействуем кавитирующей струи жидкости и при воздействии кавитации, инициированной ультразвуковыми колебаниями. Воздействие кавитирующей струи более приближено к реальным условиям, но воздействие неоднородно по площади образца. В то же время ультразвуковое инициирование кавитации позволяет получить воздействие, практически однородное по площади, что повышает практическую значимость результатов.

Семинар Ефремова Д.В.
Ефремов Денис Викторович, инженер Лаборатории физических основ прочности, «ИМСС УрО РАН», н.с., ООО «ММСС».

Представлен обзор работ по исследованию явления гидролюминесценции. Представлены экспериментальные исследования жидкостей при интенсивных воздействиях в лаборатории Физических основ прочности ИМСС УрО РАН. Выявлены общие закономерности.

РАСПИСАНИЕ

23 октября 2023
Корпус БОН, 203 ауд.

10:00 (8:00 МСК)
Лекция: Наймарк О.Б.
Механизмы переноса импульса и диссипации в жидкостях при интенсивных воздействиях, эффекты гидро- сонолюминесценции, кавитации. (Запись лекции)

11:00 (9:00 МСК)
Семинар: Дежкунов Н.В.
Ультразвуковой капиллярный эффект: корреляция с сонолюминесценцией, механизм и возможные области применения. (Запись семинара)

14:30 (12:30 МСК)
Мастер класс: Баяндин Ю.В.
Часть 1. Введение. Возможности прикладного пакета COMSOL Multiphysics. (Запись мастер-класса)

 

24 октября 2023
Корпус БОН, 203 ауд.

11:00 (9:00 МСК)
Семинар: Дежкунов Н.В.
Сонолюминесценция как индикатор активности кавитации в акустических и гидродинамических системах. (Запись семинара)

13:00 (11:00 МСК)
Мастер класс: Баяндин Ю.В.
Часть 2. Формулировка математической постановки задачи. Выбор физической модели. (Запись мастер-класса)

14:00 (12:00 МСК)
Мастер класс: Баяндин Ю.В.
Часть 3. Построение геометрической модели задачи. Дискретизация на примере метода конечных элементов. (Запись мастер-класса)

 

25 октября 2023
Корпус БОН, Конференционный зал

11:00 (9:00 МСК)
Семинар: Дежкунов Н.В.
Эффект долговременной памяти кавитационных свойств жидкости и его влияние на динамику развития кавитационной области. (Запись семинара)

13:00 (11:00 МСК)
Мастер класс: Баяндин Ю.В.
Часть 4. Задание начальных и граничных условий. Настройка параметров решателя. (Запись мастер-класса)

14:00 (12:00 МСК)
Мастер класс: Баяндин Ю.В.
Часть 5. Графическое представление результатов численного моделирования. Сравнение полученных результатов с аналитическим решением и/или экспериментальными данными. (Запись мастер-класса)

15:00 (13:00 МСК)
Семинар: Ефремов Д.В.
Экспериментальные исследования жидкостей при интенсивных воздействиях. (Запись семинара)

 

26 октября 2023
Корпус БОН, 203 ауд.

10:00 (8:00 МСК)
Лекция: Дежкунов Н.В.:
Методы повышения эффективности преобразования и концентрации энергии в кавитационной области.(Запись лекции)

11:00 (9:00 МСК)
Семинар: Уваров С.В.
Методики исследования кавитационной эрозии и кавитационной стойкости. (Запись семинара)

 

27 октября 2023
Корпус БОН, 203 ауд.

10:00 (08:00 МСК)
Лекция: Дежкунов Н.В.
Новые области применения мощного ультразвука при интенсивностях выше порога кавитации. (Запись лекции)

11:30 (9:30 МСК)
Лекция: Наймарк О.Б. Часть 1. Нелинейная динамика клеток при онкологических трансформациях и в условиях микрогравитации. (Запись лекции)
Лекция: Никитюк А.С., Наймарк О.Б. Часть 2. Обнаружение живых опухолевых клеток молочной железы человека методами морфометрического, вейвлет и мультифрактального анализа фазовых изображений, а также с помощью алгоритмов глубокого машинного облучения. (Запись лекции)