Цели и задачи проекта

Фундаментальная часть проекта нацелена на изучение механизма развития возмущений в затопленных струях и возможности управления ими. Впервые было доказано, что экспериментально наблюдаемое развитие волн неустойчивости происходит в соответствие с теоретическими расчётами собственных мод уравнения Рэлея. Исследовано немодальное развитие возмущений, содержащих вихри поперечного течения, впервые был идентифицирован lift-up механизм роста в струях. Сейчас мы исследуем возможность уменьшения скорости роста модальных возмущений в струе, деформированной внесённым немодальным возмущением, что позволит затягивать ламинарно-турбулентный переход. Одновременно мы изучаем возможность создания абсолютно неустойчивых струй, которые, как ожидается, значительно ускорят ламинарно-турбулентный переход и интенсифицируют турбулентное перемешивание.

Прикладная часть проекта связана с тем, что воздушные и газовые струи с длинным ламинарным участком могут быть использованы для создания локальных «чистых зон» – областей пространства, в которых состав и чистота воздушной (газовой) среды соответствуют заранее заданным параметрам. В отличие от ламинарных боксов, такие зоны не отгорожены от окружающей среды твёрдыми стенками. Такие устройства могут использоваться в химических, микробиологических, фармацевтических лабораториях, на предприятиях микроэлектронной промышленности, в полевых госпиталях и перевязочных, в хирургических операционных. Преимущества устройств, создающих чистые зоны посредством ламинарных струй, по сравнению с ламинарными боксами:
•    Доступ к объекту со всех сторон
•    Возможность одновременной работы нескольких человек
•    Неограниченность манипуляций с объектом
•    Отсутствие вредного воздействия на оператора
•    Мобильность установки
Нашим коллективом разработана серия устройств, формирующих ламинарные струи диаметрами 300, 500, 800 мм. Эффективность создаваемой защитной зоны подтверждена заключением сотрудников Биологического факультета МГУ на основании проведенных лабораторных испытаний.

Работы по проекту поддержаны грантами Фонда развития инноваций «Умник» и «Старт-1», грантами РНФ 20-19-00404 и 20-19-00404-П.