2058 Моделирование замерзания капли воды на поверхности с помощью системы фазового поля

Гайдуков Роман Константинович

руководитель проекта

Старт

11.10.2024

Представление

05.11.2024 – 15.11.2024

Постерная сессия

27.01.2025 – 07.02.2025

Защита

06.06.2025 – 17.06.2025

Паспорт проекта

Аннотация

Недавние опубликованные результаты физических экспериментов показали что при замерзание капли ее форма изменяется - с полусферы на куполообразную. Это обусловлено разницей объемов воды и льда. Одной из известных математических моделей, описывающих процесс фазового перехода, является система фазового поля. Известно, что при добавлении маленького зародыша твердой фазы в жидкую фазу, данная модель успешно описывает процесс затвердевания жидкой фазы. Однако, для рассматриваемой задачи - капли воды...

Отрасль

Математика

Цель

Целью проекта является создание математической модели для рассматриваемой задачи и реализация алгоритма численного решения. Ввиду наличия результатов физических экспериментов, планируется апробация модели на них.

Ожидаемые результаты

Математическая модель, описывающая процесс затвердевания льда в задаче с тремя средами (водой, льдом и воздухом) и подложкой.
Сравнение результатов численного моделирования с экспериментом.

Форма и способы промежуточного контроля

Собеседования с руководителем.

Форма представления результатов

Отчет.

Ресурсное обеспечение

Литература будет выдана студенту.

Имеющийся задел

Система фазового поля ранее исследовалась руководителем проекта в задаче о полевой эмиссии из кремниевого катода малого размера (там возникает область, в которой катод расплавляется), а также в задаче о плавлении льда водой в потоке.