Физики НГУ исследуют кипение в условиях невесомости на МКС

Ученые впервые обнаружили новые эффекты при кипении в условиях невесомости на МКС Значительного прорыва в понимании фундаментальных процессов кипения добились ученые Впервые они наблюдали рост отдельного пузыря при кипении жидкости в условиях невесомости проходящем на Международной космической станции описали его и создали численные модели его роста Тем самым исследователи существенно продвинулись в понимании фундаментальных процессов кипения говорится в сообщении Новосибирского госуниверситета В вузе пояснили что в условиях невесомости при кипении жидкости пузыри не отрываются и не улетают а остаются на нагревателе и растут до необычных размеров Понимание этого процесса протекающего при отсутствии действия силы Архимеда и естественной конвекции позволит создавать более эффективные системы охлаждения для космических аппаратов и орбитальных станций Подписаться на РИА Новости

Физики Новосибирского университета существенно продвинулись в понимании фундаментальных процессов кипения благодаря эксперименту поставленному на Международной космической станции В специальной установке на борту МКС кипятили диэлектрическую жидкость FC 72 Исключив действие земной гравитации учёные смогли детально изучить рост одиночного пузырька пара на нагреваемой лазерным импульсом подложке и научились прогнозировать процесс роста таких пузырьков в условиях космоса Результаты исследования имеют как фундаментальное так и прикладное значение они например позволят повысить эффективность систем охлаждения космических аппаратов и орбитальных станций Наука рф Десятилетиенауки

Ученые НГУ впервые обнаружили новые эффекты при кипении жидкости в условиях невесомости на МКС Значительного прорыва в понимании фундаментальных процессов кипения добились ученые Физического факультета Новосибирского государственного университета и Института теплофизики им С С Кутателадзе СО РАН работая в составе одной из научных групп масштабного международного проекта RUBI Reference mUltiscale Boiling Investigation Впервые они наблюдали рост отдельного пузыря при кипении жидкости в условиях невесомости проходящим на МКС описали его и создали численные модели его роста Тем самым исследователи существенно продвинулись в понимании фундаментальных процессов кипения В ведущих международных журналах опубликованы две статьи представляющие детальный анализ этих уникальных экспериментов первая статья вторая статья Данные исследования проводились при поддержке Российского научного фонда в рамках грантов 21 79 10357 и 19 19 00695 Данный международный масштабный проект был реализован на борту МКС международной научной группой под эгидой Европейского космического агентства Для изучения отдельных пузырьков пара зарождающихся на перегретой подложке была создана и доставлена на борт МКС установка многомасштабного кипения Reference mUltiscale Boiling Investigation RUBI Провести этот эксперимент на Земле не представлялось возможным потому что гравитация на нашей планете маскирует ключевые физические механизмы пузыри быстро отрываются и уносятся силой Архимеда а естественная конвекция существенно влияет на распределение температуры в жидкости Благодаря невесомости МКС стала идеальной лабораторией позволившей пузырям оставаться на нагревателе и расти до необычных в земных условиях размеров Она обеспечивает особенно хорошую среду для изучения отдельных пузырьков пара зарождающихся на перегретой подложке и задействованных в этом механизмов Это был первый подобный эксперимент с одиночным паровым пузырем на искусственном центре парообразования в тщательно контролируемых условиях на МКС когда пузырек растет до больших размеров без отрыва и в отсутствии естественной конвекции Процесс кипения используется во многих промышленных приложениях для устройств преобразования вещества и энергии Также мы можем наблюдать его и в природе например в геотермальных гейзерах или при извержении вулканов Исследований процесса кипения в науке было проведено огромное множество но при этом учеными рассматривались интегральные параметры кипения имеющие решающее значение для инженерных задач Как элементарный процесс кипения можно рассматривать и рост отдельного пузырька поэтому для детального изучения механизмов кипения целесообразно сосредоточиться именно на отдельных пузырьках Ранее в невесомости этого никто не делал ввиду сложности самого процесса Сложность состоит в том что физика кипения зависит от многих факторов и несмотря на многочисленные длительные исследования до сих пор нет полного понимания всех многомасштабных явлений Внести ясность в их понимание могут как раз эксперименты в условиях невесомости В невесомости пузырьки могут увеличиваться в размерах без преждевременного отрыва Таким образом можно наблюдать явления кипения в больших пространственных и временных масштабах с лучшим разрешением В то же время кипение в условиях невесомости само по себе является предметом исследования важным для космических миссий объяснил старший преподаватель Физического факультета НГУ Федор Роньшин Подробнее nsuniversity