МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория «Механика неупорядоченных сред»

О лаборатории

Лаборатория создана в рамках гранта Правительства Российской Федерации, выделенного на конкурсной основе для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (постановление правительства №220 от 9 апреля 2010 года).

№ договора:

14.W03.31.0002

Наименование проекта
Многомасштабная механика течений и разрушения в неупорядоченных пористых средах

Наименование организации
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук

Область научных исследований
Механика и машиностроение

Целью проекта является проведение многопрофильных экспериментальных исследований разномасштабных течений реологически сложных жидкостей в пористых средах с неупорядоченной структурой с учетом возможных деформаций и разрушений, межфазной динамики, транспорта частиц и капиллярных эффектов. Также предполагается развивать в создаваемой лаборатории современные новые направления, связанные с созданием жидкостей с упругими микрокапсулами, исследования в области «мягких материалов», механики разрушения сложных неупорядоченных структур, динамики жидкости в микроканалах. Помимо этого, лаборатория будет являться экспериментальной базой для проводимых в Институте теоретических исследований в области фильтрации многофазных жидкостей и гидроразрыва пористых неоднородных сред, гемодинамики сосудов головного мозга. Проводимые исследования помимо фундаментального направления, будут иметь прикладной характер в вопросах транспорта лекарственных и химических веществ, позволят значительно расширить спектр прикладных работ в области развития технологий интенсификации нефтедобычи.

Задачей проекта является теоретическое и экспериментальное исследование многомасштабных течений сложных жидкостей в неструктурированных пористых средах с учётом возможного разрушения среды, взаимодействия течения жидкости с имеющимися неоднородностями, переноса частиц, капиллярных эффектов, реологии жидкости. Основными задачами проекта являются:
1. Течение жидкостей в неструктурированных средах. Данное направление включает изучение фронтов капиллярного вытеснения жидкостей в неструктурированных областях, электроосмотические эффекты при продвижении фронтов фильтрации, описание притока многофазной жидкости к системе трещин гидроразрыва пласта, проблемы математического моделирования кровообращения головного мозга.
2. Течения сложных жидкостей. Будет изучаться транспорт упругих или твердых включений в жидкости, влияние включений на реологию жидкости, эффект запирания потока за счет накопления частиц, учёт инерции и микровращений частиц. Постановка прикладных задач будет связана с описанием переноса эритроцитов и других веществ течением крови, учёт сложной реологии бурового раствора, динамикой геля с проппантом при гидроразрыве пласта.
3. Механика разрушения неструктурированных материалов. Задача включает изучение неустойчивостей деформаций вплоть до разрушения образцов с контролируемой гетерогенной структурой, влияние различных материалов и типов неоднородностей. Одним из направлений проекта будет применение современных методов 3D печати и микро-литографии для создания образцов с заданной неупорядоченной структурой. Будет проведено экспериментальное исследование и математическое моделирование гидроразрыва материалов: как искусственно созданных с заданной внутренней структурой, так и кернов реальных горных пород. Будет изучено влияние неоднородностей, пористости, зон пластичности на динамику гидроразрыва, заложены научные основы создания инженерного симулятора гидроразрыва пласта.
Будут исследоваться эффекты перекрёстного взаимодействия перечисленных эффектов: влияние неньютоновской реологии суспензий и переноса проппанта по трещине гидроразрыва на динамику развития трещины, проникновение капиллярного фронта жидкости в кончике трещины и оценка этого явления на предел прочности материала, будет использоваться общность подходов математического моделирования для задач сопряжения течений разных размерностей в задачах гемодинамики и теории фильтрации в трещиноватых средах.

Ведущий учёный

shapeimage 1 

ФИО: Сантуччи Стефан

 

Дата рождения 14.09.1977

Гражданство
Франция

Ученые степень и звание

Доктор философии

Место работы

Высшая нормальная школа в Лионе

Область научных интересов

Неустойчивая лавинная динамика в неупорядоченных упругих системах
Структура и динамика фронтов разрушения – Проникновение жидкостей в пористых и fractured материалах
Рецептура и реология микрокапсул; ультра- стабильные пены / эмульсии

Достижения и награды

- Приглашённый исследователь: KITP Santa-Barbara (2015), Aalto Helsinki (2015, 2012), Univ. Tokyo (2012), Oslo Univ. (2010, 2012), Univ. Barcelona (2008, 2009), IPG Strasbourg (2007), CEA Saclay (2006)
- Prime d’Excellence Scientifique, CNRS (France), (October 2011)
- Лучшая статья, представленная молодым учёным, “International Conference on Fracture” (Ottawa, 2009)

Back to top