Проект «Экспериментальное исследование турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей в цилиндрической трубе» направлен на изучение сложных режимов течения неньютоновских жидкостей, в частности растворов Carbopol, в условиях трубного потока. Проект относится к области фундаментальных исследований по направлению физики флюидов и плазмы и реализуется в период 2024–2026 гг.
Основная идея проекта заключается в том, чтобы понять, как реологические свойства эластовязкопластичных жидкостей влияют на переход от ламинарного течения к турбулентному, формирование асимметричных профилей скорости, развитие флуктуаций и механизмы передачи энергии от крупных масштабов движения к малым. В проекте рассматривается поведение растворов Carbopol, которые могут проявлять как ньютоновские, так и неньютоновские характеристики в зависимости от приложенных напряжений.
Исследование объединяет экспериментальный подход, теоретический анализ и численное моделирование. Экспериментальная часть основана на работе с прозрачной цилиндрической трубой и применении современных методов измерения скорости, включая PIV и LDA. Эти методы позволяют получать пространственно-временные данные о структуре потока, фиксировать флуктуации скорости и анализировать переходные режимы.
Важной частью проекта является международное научное сотрудничество с лабораторией LEMTA Университета Лотарингии во Франции. В рамках проекта проводятся работы по настройке экспериментальной установки, калибровке измерительных приборов, подготовке модельной жидкости и анализу данных, полученных в ходе экспериментальных исследований.
Ожидаемые результаты проекта направлены на расширение фундаментальных знаний в области механики неньютоновских жидкостей. Полученные данные позволят глубже понять поведение эластовязкопластичных сред в трубопроводных системах, особенности формирования застойных зон, развитие неустойчивостей и структуру турбулентных потоков. Практическая значимость исследования связана с возможным применением результатов в отраслях, где используются сложные жидкости: нефтегазовой, химической, фармацевтической, пищевой и других технологических сферах.
