Открытие российских ученых признали важной промышленной инновацией в США

МОСКВА, 25 июл – РИА Новости. Физики из МФТИ, ОИВТ РАН и ВШЭ создали уникальную методику расчетов, позволяющую подбирать идеальную смазку для двигателей самолетов и других высокотемпературных устройств. Их исследование заняло второе место на конкурсе промышленных инноваций в США, сообщает пресс-служба Физтеха.

«

"Компании стремятся получать быстрые результаты, перебирая варианты веществ не в лаборатории, а в компьютерных симуляциях. Это особенно важно при дизайне смазок, когда задействуются сотни комбинаций разных веществ. Производителям выгоднее не держать большой штат ученых, а собирать данные в рамках конкурсов и использовать их в расчетах", — рассказывает Николай Кондратюк, научный сотрудник МФТИ.

Современные авиационные двигатели, а также различные компоненты ракетных установок и промышленных приборов работают в экстремальных условиях, при давлениях и температурах, превышающих тысячи градусов Цельсия и десятки тысяч атмосфер. Они содержат в себе большое число движущихся компонентов, каждый из которых нуждается в смазке для того, чтобы он мог нормально работать.

Проблема, как отмечают Кондратюк и его коллеги, заключается в том, что многие существующие смазочные материалы ведут себя в подобных условиях совсем не так, как в комнатных условиях, причем часто меняется то, как именно они снижают силу трения. Это сильно усложняет поиск подходящих смазок для авиадвигателей и делает этот процесс сильно зависимым от результатов дорогостоящих и долгих экспериментов.

Российские физики и математики решили эту проблему, создав методику, которая позволяет "вслепую" просчитывать и предсказывать свойства различных лубрикантов на базе предельных углеводородов, не опираясь на результаты эмпирических исследований.

Они разработали ее в рамках конкурса IFPSC, который регулярно проводится Американским химическим обществом и институтом инженеров-химиков. Его участники должны решить одну из задач, важных для развития промышленности, пользуясь лишь методами вычислительной математики и физики.

Год назад, как передает пресс-служба Физтеха, организаторы конкурса предложили российским химикам и их зарубежным конкурентам просчитать физические свойства перспективной смазки на базе жидкого углеводорода, 2,2,4-триметилгексана. Участники IFPSC должны были определить то, как будет меняться вязкость этого вещества при повышении давления до десяти тысяч атмосфер, не меняя при этом температуру среды.

© Фото : Fluidproperties

Скотт Бейр (слева) и Николай Кондратюк (справа)

«

"Все команды предсказывали вязкость вслепую, то есть без опоры на данные эксперимента. Скотт Бейр, один из организаторов конкурса, раскрыл результаты своего эксперимента на ежегодном съезде инженеров-химиков в Питтсбурге. Оказалось, что в точности предсказаний мы с Василием Писаревым уступили только команде из американского университета Джонса Хопкинса", — продолжает Кондратюк.

По его словам, результаты их расчетов и реальные замеры экспериментаторов расходились всего на 3% до отметки в пять тысяч атмосфер, что меньше погрешностей инструментов. При более высоких давлениях расчеты и экспериментальные данные расходились чуть сильнее, однако методика российских исследователей оказалась точнее, чем почти у всех их конкурентов.

Дальнейшее совершенствование модели и методик расчетов, как надеются ученые, поможет им ликвидировать эти недочеты и научиться просчитывать свойства смазок и при более экстремальных давлениях.