Группа механиков из Санкт-Петербургского государственного университета разработала математическую модель для детальных расчетов взаимодействия разреженного газа с твёрдыми поверхностями. В перспективе эта модель может быть использована для оптимизации проектирования теплозащиты космических аппаратов и увеличения их полезной нагрузки, сообщает пресс-служба вуза.
Фото пресс-службы СПбГУ
"Когда газ находится вблизи поверхности, скорость и температура могут сильно отличаться от значений в объеме газа из-за низкой плотности. Это называется "эффектом скольжения" и отражает физическое взаимодействие газа с твердой поверхностью. Поверхность тела также может действовать как катализатор, влияя на энергетические состояния частиц и протекающие химические реакции. Эти воздействия существенно влияют на состав смеси и передачу тепла и массы", - отмечается в релизе СПбГУ.
Созданная петербургскими учеными математическая модель учитывает неравновесные процессы, как в самом газе, так и на твердой поверхности. Научную разработку в теории можно использовать при проектировании тепловой защиты межпланетных космических аппаратов.
Модель может найти применение и в микроэлектронике, поскольку она позволяет анализировать газовые потоки в микроканалах. Кроме того, наработки петербургских ученых могут пригодиться при создании вакуумных установок.