Наши иностранцы успешно приехали, отчитали положенные лекции и уехали.
Кто приезжал:
Валентина Шевцова
Профессор Валентина Шевцова является выпускницей Московского физико-технического института.
В настоящее время она является руководителем группы в Центре по исследованию микрогравитации Свободного университета Брюсселя. Под руководством В. Шевцовой проведено несколько экспериментов в условиях микрогравитации, в том числе успешно проведенный в 2009 году на Международной космической станции эксперимент IVIDIL.
В. Шевцовой опубликовано 110 статей в рецензируемых журналах. Ее индекс Хирша по данным системы Scopus составляет 11. В 2011 г. проф. В. Шевцова была избрана Президентом Европейской Ассоциации Исследователей Пониженной Гравитации.
Жан Клод Легро
Профессор Свободного университета Брюсселя Жан Клод Легро начал исследования в области явлений переноса в бинарных смесях еще в период выполнения кандидатской диссертации под руководством Лауреата Нобелевской премии И. Пригожина.
В 1991 году он создал Центр по исследованию микрогравитации в Свободном университете Брюсселя. Он также достиг значительных успехов в проведении экспериментов по физике жидкости в условиях невесомости: им было проведено 30 экспериментов в условиях пониженной гравитации, первый из них – в 1983 году.
Ж.К. Легро опубликовал 250 научных статей в рецензируемых журналах и 8 монографий. Его индекс Хирша по данным системы Scopus составляет 19.
Прочитаны лекции
Термодиффузия в тройных смесяхТермодиффузия в тройных смесях
Валентина Шевцова, Жан Клод Легро
Брюссельский университет
научно-исследовательский центр микрогравитации, CP 165/62,
50, проспект Рузвельтa, 1050 Брюссель, Бельгия.
Жидкости существующие в природе и используемые в промышленности существенно многокомпонентные. В смесях, диффузионный перенос массы данного компонента вызван не только его композиционным градиентом (основная диффузия), но и композиционными градиентами других компонентов (кросс-диффузия) и градиентом температуры (термодиффузии, которая также называется Соре эффект).
В настоящее время исследование кинетических свойств жидких тройных смесей, очевидно, становится горячей темой в химической физике, потому что только сейчас инструменты, необходимые для проведения надежных экспериментальных исследований в этой области становятся доступными. Экспериментальные исследования термодиффузии в тройных смесей находятся на ранней стадии, и первые результаты показали, что Соре коэффициенты измеренные различными методами отличаются не только по величине, но даже в знаках. Существуют многочисленные теории для молекулярно-динамического вычисления коэффициентов массопереноса, которые также требуют экспериментальных данных для их тестирования. Поэтому потребность в надежных результатов очевидна.
Европейские ученые рассчитывают получить неоспоримые результаты на МКС во время DCMIX эксперимента, чтобы использовать их для проверки и контроля наземных экспериментов. Интенсивные исследования ведутся в рамках DCMIX проекта в сотрудничестве с российскими учеными.
Презентация будет сосредоточена на двух вопросах:
Разработка новых экспериментальных подходов к определению коэффициентов Соре на основе аналитических решений.
Разработка установки для измерения коэффициента диффузии в двойных и тройных жидких смесей на основе Тайлор дисперсии метода и развитие устоичивой математического процедуру извлечения коеффициентов диффузии.
Обе проблемы включают экспериментальные методы, которые требуют комплексного математического обеспечения. Презентацию будут проводить профессора В. Шевцова (первый вопрос) и профессор Ж.К. Легро (второй вопрос) с акцентом на современное состояние исследований в теории диффузии многокомпонентных жидкостей.
Марангони конвекция в жидких мостахМарангони конвекция в жидких мостах
Валентина Шевцова
Брюссельский университет
научно-исследовательский центр микрогравитации, CP 165/62,
50, проспект Рузвельтa, 1050 Брюссель, Бельгия.
Тепло / массоперенос на движущейся границе раздела газ-жидкость является важной темой, непосредственно связанной со многими отраслями промышленности от роста кристаллов до охлаждения электронных устройств. В случае неравномерно нагретой межфазной границы структура течения определяется термокапиллярной конвекцией в жидкости, на которую оказывают влияние характеристики газовой фазы вдоль границы.
Tермокапиллярное течение в жидкой фазе может контролироваться потоком газа за счет взаимодействия механических напряжений на границе раздела и теплoобменa. Планируемый космический эксперимент ЖЕРЕМИ (японско-европейский эксперимент по неустойчивости Марангони) направлен на изучение влияния внешнего коаксиального потока газа на конвекцию Марангони в жидких мостах в условиях невесомости. Использование коаксиальных потоков газа было предложено как способ управления термокапиллярными течениями и их устойчивостью в жидких мостах.
Другая интересная задача в жидком мосте это структуры скопления частиц (PAS) в гидродинамических потоках. Эффект формирования спиральных структур частиц в термокапиллярных течений в жидком мосте был впервые экспериментально найден более десяти лет назад. Это наблюдается в далеком сверхкритическом колебательном режиме, который характеризуется бегущими азимутальными гидротермальными волнами. Хотя частицы малы (с характерным числом Стокса порядка 10-5) и, как правило, должны следовать за потоком, в некоторых режимах они создают устойчивые структуры (PAS). Эти динамические структуры вращаются азимутально вместе с волной. Предлoжeн механизм формирования динамических структур на основе фазовой синхронизации.
Эксперимент ЖЕРЕМИ планируется проводить в 2015-2016 году в японском модуле МКС в специально разработанном аппарате FPEF. В рамках этого эксперимента ведутся подготовительные экспериментальные и численные исследования.ПРОЕКТ KIBILIПРОЕКТ KIBILI
Профессор Жан Клод Легро
Д. ван Merode, В. Sechenyh, В. Shevtsova
Брюссельский университет
Hаучно-исследовательский центр микрогравитации, CP 165/62,
50, проспект Рузвельтa, 1050 Брюссель, Бельгия.
Цель проекта KIBILI (кинетика термодиффузии в бинарных жидкостях вблизи критической точки) - участие в Международной космической миссии QB50. Проект QB50 включает полет 50 сдвоенных мини-спутников (Cubesat) на низкой околоземной орбите в течение 90 дней со сложной аппаратурой для исследования атмосферы. Использование полезной площади одной парой мини-спутников позволит изучение термодиффузии в критической точке газ / жидкость в условиях микрогравитации.
CubeSat представляет собой миниатюрный спутник (10x10x10 см, весом 1 кг), который предлагает все стандартные функции обычного спутника (определениe ориентации и управления, входящей и исходящей линии связи, подсистемы питания, включая батарею и панели солнечных батарей, системы бортовой обработки и хранения данных, процессор, плюс небольшой датчик или камера).
Они могут даже иметь развертываемые солнечные батареи или антенны. Разработка CubeSat от предоставления финансирования до запуска займет около двух лет. Аппарат состоит из стандартных наборов довольно дешевых и доступних модулей. До сих пор, около 50 CubeSats было успешно запущено по всему миру и около 100-150 CubeSats готовы к запуску в ближайшие несколько лет.
Один блок CubeSat просто слишком мал, чтобы вместить наш научный инструмент, поэтому он будет интегрирован в двухместный CubeSat. Целью проекта KIBILI является изучение создания градиента концентрации в эксперименте Соре и первая количественная оценка его поведения вблизи горячих и холодных стенок, а затем во всем объеме, в то время как коэффициент диффузии становится все меньше по мере приближения к критическим условиям.
Две противоположных стенки экспериментальной ячейки поддерживаются при разных температурах и, соответственно, на разных расстояниях от критической точки исследуемой CO2/CH4 системы. Кинетика градиентов концентрации вблизи этих двух стенок, как ожидается, будет различной. Это будет наблюдаться впервые, и даст важную информацию об этом физическом явлении.Инерция против гравитацииИнерция против гравитации
Валентина Шевцова
Брюссельский университет
научно-исследовательский центр микрогравитации, CP 165/62,
50, проспект Рузвельтa, 1050 Брюссель, Бельгия.
Эйнштейн постулировал эквивалентность гравитационной и инертной масс. Это заслуживает самого тщательного тестирования. В отсутствие плавучести инерция существует, как тенденция тела противостоять ускорению. Хороший подход заключается в проверке действия инерции на борту Международной космической станции, где гравитационные эффекты отсутствуют. В эксперименте контейнер заполнен жидкостью и подвергается низко- и высокочастотным вибрациям. В присутствии градиентов плотности инерция будет неравномерной, в результате возникнет конвективное движение.
Это конвективное движение похоже на конвекцию, вызванную гравитацией. В рамках программы ЕКА эксперимент SODI / IVIDIL (Влияние вибраций на диффузию в жидкостях) проводился с октября 2009 до января 2010 года на МКС.
Две жидкие смеси с положительным и отрицательным эффектом Соре были изучены. Замкнутый контейнер, заполненный бинарной смесью, подвергался вибрациям с разной частотой и амплитудой. Жидкости были стратифицированы по плотности градиентами температуры и концентрации. Применяемая методика эксперимента (цифровая оптическая интерферометрия) позволили международной научной группе IVIDIL получить четкие доказательства различных конвективных течений, созданных вибрациями.
В случае низкой внешней вибрации не было видно возмущений термодиффузии слабыми усредненными течениями. В случае сильных вибраций различные режимы течения наблюдались в зависимости от знака Соре. Вторичная неустойчивость экспериментально наблюдалась в смеси с положительным эффектом Соре.Помимо этого была вводная лекция Ж.К. Легро про возникновение и развитие Центра исследований микрогравитации (MRC).
Шевцова читает очень эмоционально, при этом у нее очень понятный язык, слушать ее было просто даже неподкованному в английском языке слушателю. Легро, со свои французским акцентом, здесь, конечно проигрывает. Но как он общается с аудиторией, говорит каждому персонально, в глаза смотрит! В последний день визита был небольшой банкет, почти семейный, на 11 человек. Он и прошел шикарно! Совершенно не напряженное общение на двух языках!
По проекту, в рамках которого они приезжали и рассчитанному на три года, иностранные участники должны в год читать по пять лекций. Значит, они приедут и в следующем году!