Российские учёные ускорили расчёты поведения жидкостей

Учёные ВШЭ придумали, как ускорить расчёты движения жидкостей в электрохимии

Российские исследователи разработали новый способ, который существенно ускоряет гидродинамические расчёты, необходимые для моделирования движения жидкости вокруг вращающихся дисков с неровной поверхностью. Это открытие, как сообщают в пресс-службе НИУ ВШЭ, ускорит вычисления в области электрохимии. Доцент МИЭМ Роман Гайдуков отметил, что метод позволяет моделировать задачи всего за несколько часов, в то время как раньше на это уходили дни или недели работы суперкомпьютера.

Учёные объясняют, что многие электрохимические реакции зависят от того, как жидкость движется вокруг дисковых электродов — плоских металлических пластин, вращающихся в жидкости. Даже небольшие неровности на поверхности диска могут сильно повлиять на движение жидкости, создавая зоны с вихрями и изменяя структуру пограничного слоя. Раньше для расчёта таких эффектов требовались мощные суперкомпьютеры, но новый подход позволяет выполнять эти расчёты на обычных домашних ПК.

Специалисты смогли добиться этого благодаря применению математического метода, который преобразует трёхмерные задачи в серию двухмерных, что значительно упрощает вычисления. Этот метод известен в науке как метод многопалубных структур пограничного слоя, но только недавно российским учёным удалось создать его строгую математическую формулировку. Исследователи считают, что этот подход можно использовать и для более сложных систем, что позволит глубже понять процессы, происходящие в многокомпонентных системах, и улучшить существующие модели.