Российские ученые из Сколковского института науки и технологий разработали новые математические уравнения, описывающие поведение агрегирующих частиц в жидкостях. Эти уравнения охватывают широкий спектр природных и космических явлений, таких как формирование снежинок и возникновение колец вокруг планет, включая Сатурн.
Исследование опубликовано в журнале «Physical Review Letters». Кроме того, агрегация жидкостей играет ключевую роль в ряде промышленных операций, включая аэрозольное окрашивание и транспортировку порошков.
В начале XX века физик Мариан Смолуховский представил систему уравнений, описывающих агрегатные процессы с точки зрения количества частиц разных размеров и скоростей их агрегации. Однако оригинальные уравнения Смолуховского применимы лишь к однородным системам и не учитывают пространственные неоднородности и потоки, что затрудняет их применение на практике.
Новые уравнения, предложенные исследователями, устраняют необходимость использования множества различных формул, что иногда приводило к ошибкам в расчетах. Команда ученых утверждает, что их разработки повысят точность моделей для анализа загрязнения воздуха твердыми частицами, гранулярными потоками, а также в таких областях, как порошковая технология и проектирование транспортных средств.
