|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЯХ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ И ПЕРЕНОСАдипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Грачёв Евгений Александрович
- Автор: Чернявский Михаил Валерьевич
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: Модели физической кинетики занимают значительное место в описании множества различных динамических процессов: процессы переноса, фазовые переходы, различные процессы в конденсированных средах. Динамические процессы могут происходить на структурах разного масштаба. Особый интерес в нашем случае представляют так называемые мезомасштабные структуры. Мезомасштабными мы называем такие структуры, для описания которых не требуется повышенная детализация (как в микроскопическом случае, например, в моделях молекулярной динамики), и в то же время они не обладают достаточной степенью однородности для эффективного применения к их описанию статистических методов. Ярким примером таких сред являются биологические ткани и ансамбли клеток, а также внутренняя структура клеток и их органелл. С одной стороны, данные объекты представлены в живых организмах в больших количествах, но при этом их внутренняя структура вариативна и имеет такие особенности которые не позволяют полноценным образом описывать эти объекты чисто статистическими методами. С другой стороны, при описании внутриклеточных процессов микромасштабными методами, например, методами молекулярной динамики, удаётся изучить лишь некоторую достаточно малую часть процесса или объекта, требуются большие вычислительные мощности. Ещё важным примером мезомасштабных структур являются геологические и почвенные образцы, представляющие собой многокомпонентные пористые среды со сложной пространственной структурой. В нефтяной промышленности уже в течение многих лет стабильно применяются методы моделирования потоков в пористых средах, «усредняющие» внутреннюю структуру образцов, что позволяет дать достаточно грубые оценки их накопительной и фильтрационной способности. Однако, при этом теряется информация о таких пространственных неоднородностях, как трещины, каверны и другие, которые могут давать значительный вклад в емкостные и фильтрационные характеристики. С другой стороны, подробное моделирование многокомпонентных потоков в пористых средах крайне затратно с вычислительной точки зрения и имеет ограниченную описательную способность. Почвенные образцы также обладают неоднородной пространственной структурой, формируемой не только множеством физических, но и биологических процессов. К другим примерам мезомасштабных структур можно отнести объекты, изучаемые в материаловедении, такие как керамики, пены, армированные материалы, продукты аддитивных технологий и т.д.
- Добавил в систему: Грачев Евгений Александрович