Теоретическое и численное моделирование неклассических процессов переноса в сильно неоднородных средах применительно к проблеме изоляции радиоактивных и высокотоксичных отходов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-19-00533

НазваниеТеоретическое и численное моделирование неклассических процессов переноса в сильно неоднородных средах применительно к проблеме изоляции радиоактивных и высокотоксичных отходов

Руководитель Кондратенко Петр Сергеевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук , г Москва

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-504 - Ядерная и радиационная безопасность, радиоэкология

Ключевые слова Диффузия, адвекция, супердиффузия, субдиффузия, масштабная инвариантность, трещиноватые геологические среды, коллоиды, асимптотическая структура концентрации, свободная конвекция

Код ГРНТИ44.33.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект посвящен теоретическому и численному моделированию неклассических процессов переноса в сильно неоднородных резко контрастных средах. Таковыми, в частности являются геологические структуры. В настоящее время концепцией решения проблемы изоляции радиоактивных и высокотоксичных отходов (в часности изотопов актинидов) является захоронение в геологических структурах. Многочисленные данные полевых наблюдений показали, что закономерности процессов переноса примеси в геологических средах, требуемые для проведения оценок надежности захоронений, зачастую не сводятся к классическим зависимостям, вытекающим из законов Дарси и Фика. Поэтому тема проекта является актуальной и важной для практики. В рамках данного проекта будут разработаны новые физические модели, новый подход, приводящий к значительному упрощению в описании неклассических процессов переноса, и новые методы численного моделирования. Новые модели предназначены для описания неклассических процессов переноса примеси: в резко контрастных средах, на далеких расстояниях от источника примеси, со включением коллоидного механизма переноса, на фоне свободной тепловой конвекции, при реабилитации загрязненных участков окружающей среды, при эволюции газо- жидкостных включений в галитах. Новый теоретический подход к описанию процессов переноса базируется на представлениях о предельной структуре концентрации на далеких расстояниях от источника. В этом подходе структурные характеристики среды войдут в виде конечного набора параметров, подлежащих определению из полевых экспериментов. В нем также предусматривается возможность учета крупномасштабных неоднородностей среды. Один из методов численного описания процессов будет основан на использовании аналитических решений, имеющих универсальные асимптотические пределы. Второй численный метод будет базироваться на новом указанном выше теоретическом подходе. Предусмотренные проектом задачи поставлены впервые. Поэтому ожидаемые результаты будут носить приоритетный характер.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Куцепалов В.А., Матвеев Л.В. 1. В.А. Куцепалов, Л.В. Матвеев, Коллоидно-усиленное выщелачивание примеси в статистически однородных двупористых средах, ЖЭТФ т. 153, в. 6, стр. 1041-1055 (2018). DOI: 10.7868/S0044451018060196 Журнал экспериментальной и теоретической физики, ЖЭТФ т. 153, в. 6, стр. 1041-1055 (2018) (год публикации - 2018)
10.7868/S0044451018060196

2. Большов Л.А., Кондратенко П.С., Матвеев Л.В. Неклассический перенос в сильно неоднородных и резко-контрастных средах Успехи физических наук (год публикации - 2019)
10.3367/UFNr.2018.08.038423

3. Большов Л.А., Кондратенко П.С., Матвеев Л.В. Неклассический перенос в сильно неоднородных и резко контрастных средах Успехи физических наук, №7, т. 189, сс. 691-702 (год публикации - 2019)
10.3367/UFNr.2018.08.038423

4. Кондратенко П.С., Матвеев Л.В., Васильев А.Д. A new algorithm for numerical modeling of impurity transport in the frame of statistically homogeneous sharply contrasting media Russian Journal Numerical Analysis and Mathematical Modeling (RJNAMM), vol.34, No.6, pp.339-351 (год публикации - 2019)

5. Кондратенко П.С., Матвеев А.Л. Классическая адвекция-диффузия в неоднородных средах Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики (год публикации - 2020)

6. Кондратенко П.С., Матвеев Л.А., Васильем А.Д. The Algorithm for Numerical Modeling of Impurity Transport in the Frame of Statistically Homogeneous Sharply Contrasting Media in the Presence of Colloids European Physical Journal Journal B (год публикации - 2020)

7. Кондратенко П.С., Матвеев А.Л. Classical Advection-Diffusion in Heterogeneous Media Journal of Experimental and Theoretical Physics, Vol. 130, No. 4, pp. 591–593 (год публикации - 2020)
10.1134/S1063776120030073

8. Кондратенко П.С., Матвеев А.Л., Васильев А.Д. NUMERICAL IMPLEMENTATION OF THE ASYMPTOTIC THEORY FOR CLASSICAL DIFFUSION IN HETEROGENEOUS MEDIA European Physical Journal (EPJ) B (год публикации - 2021)

9. Кондратенко П.С., Матвеев А.Л., Обухов Ю.Н. Asymptotic theory of impurity transport via anisotropic classical diusion in inhomogeneous media Journal of Experimental and Theoretical Physics (год публикации - 2021)

Публикации