Доцент кафедры прикладной газовой динамики и горения физико-технического факультета Евгений Борзенко создает математические модели, благодаря которым химические производства при работе с полимерными жидкостями смогут отлаживать технологические процессы без серий экспериментов. Кроме того, расчеты Евгения позволяют выявить новые данные о переработке полимерных композиций. Работа поддержана грантом президента РФ.
Молодой ученый моделирует ситуации взаимодействия вязких жидкостей, например, жидких полимеров или высокоэнергетических композиций, с твердой поверхностью. Такие жидкости характеризуются сложным поведением, моделирование позволит прогнозировать его динамику в различных технологических процессах.
– Например, мы моделируем стадии формования изделий. Если делать это сразу на практике и что-то не получится, то параметры придется подбирать каждый раз заново и заново замешивать состав – это дорого и сложно. А в некоторых случаях и очень опасно, – объясняет Евгений Борзенко.
Кроме удешевления процесса отладки технологии и его безопасности, матмоделирование позволяет получить новые данные, которые недоступны при проведении физических экспериментов. Так, с помощью экспериментов практически нереально изучать массораспределение, то есть выяснять, где в пресс-форме оказывается та жидкость, которая «вошла» в нее на первой минуте формования, а где та, что, например, на десятой минуте. Матмоделирование позволяет это сделать.
– Взять, например, стадию заполнения пресс-форм полимерными жидкостями. Даже с помощью современных средств диагностики потоков довольно сложно получить полную картину распределения кинематических и динамических характеристик. Фактически, это невозможно сделать – потому что внутрь жидкости не попадешь, датчик везде не поставишь, только в отдельных точках, – продолжает Евгений Борзенко. – Какая там кинематика течения жидкости, посмотреть тоже не всегда возможно.
Все расчеты ведутся на программном комплексе, созданном в ТГУ.
Математическая модель ученых ТГУ будет полезна предприятиям перерабатывающей и химической промышленности – и таким лидерам отрасли, как СИБУР, и заводам по производству пластиковой тары – при отладке технологий или разработке новых технологических решений, при работе с вязкими жидкостями и полимерными материалами.
Добавим, что Евгений Борзенко получает грант президента РФ уже второй раз. Его научные исследования были поддержаны стипендией главы государства. Сейчас в работе по этому направлению, кроме Евгения, задействованы еще аспиранты ФТФ Ефим Хегай и Иван Рыльцев, а также студент Александр Басалаев.