Дослідження перенесення енергії в турбулентності
Дослідники під керівництвом доцента Лея Фана виявили нові аспекти перенесення енергії в турбулентності, використовуючи рівняння Нав'є-Стокса та тензори. Вони встановили, що напрямок передачі енергії можна змінювати, створюючи турбулентні потоки з прямим і зворотним перенесенням енергії. Ці результати можуть мати практичне застосування у контролі забруднень, мікрофлюїдних системах та кліматичних моделях.
Дослідження, яке було опубліковане 4 червня о 13:00, спирається на роботи математика та фізика Андрія Колмогорова, що з 1941 року стверджували, що в тривимірних середовищах енергія завжди переходить від великих структур до менших. Команда, очолювана доцентом Лем Фаном, розробила нову модель, яка працює для тривимірних систем. Вони провели лабораторні експерименти з тонким шаром води, на який впливали електромагнітні сили. Горизонтальне магнітне поле створювало двовимірний потік, а спеціальна система стрижнів його збурювала.
Результати дослідження
Результати експериментів підтвердили теорію, оскільки вони збіглися з комп'ютерними моделями. Дослідники виявили, що невеликі фізичні бар'єри розміром до 10 метрів можуть потенційно впливати на океанічні транспортні бар'єри, які простягаються на кілометри. Ці відкриття можуть бути корисними для мікрофлюїдних систем, де рідини рухаються каналами менш ніж 1 міліметр завширшки.
«Розглянули перенесення енергії як механічний процес»
— Доцент Лей Фан
Ці результати відкривають нові горизонти в розумінні турбулентності та перенесення енергії, що може суттєво вплинути на різні галузі науки та промисловості. Зокрема, їх застосування в контролі забруднень та мікрофлюїдних системах може призвести до розробки нових технологій, які підвищать ефективність процесів в цих сферах. Дослідження також підтверджує важливість теоретичних основ в розвитку практичних рішень для сучасних екологічних та технологічних викликів.
Про це пише видання ScienceDaily.
У світі науки постійно відбуваються нові відкриття, що змінюють наше розуміння природних явищ. Наприклад, нещодавно вчені розкрили, як формуються гігантські магнітні поля в космосі, що також може мати значний вплив на теорії в галузі фізики. Більш детально про це читайте у нашій статті про таємниці космічних магнітних полів.