Научная работа по физике — начало исследовательского пути
НИРС по физике: координатный способ задания формы ломаного канала, метод Монте-Карло, массоперенос. МГТИ, 2000–2001.
Ключевые слова: НИРС по физике, научная работа студента, III Международная научная конференция студентов и аспирантов 2001, техника и технологии пищевых производств 2001, МГТИ, MGTI Mogilev, Могилёв 2001, студенческий доклад 2001, метод Монте-Карло, разреженный газ, ломаный канал, координатный метод, моделирование течения газа, массоперенос, капиллярно-пористые тела, аналитическая формула, компиляция C, вычислительный эксперимент
Первое серьёзное студенческое исследование стало началом большого пути в аналитику и инженерное мышление. Работа выполнялась в 2000–2001 годах — на втором и третьем курсах Могилёвского государственного технологического института, практически самостоятельно, под научным руководством доцента, кандидата физико-математических наук Владимира Львовича Малышева.
Тема исследования: координатный способ задания формы плоского ломаного канала при моделировании течения разреженного газа методом Монте-Карло — как модели реального капиллярного пространства пористых тел.
В рамках проекта:
- моделировался процесс массопереноса при фазовом переходе «жидкость → пар»
- разыгрывалось 50 000 частиц на опыт
- анализировались конфигурации каналов с разными углами излома
- выводились аналитические формулы для описания экспериментальных зависимостей
- оценивались погрешности между расчётом и симуляцией
Программный код на C использовался как часть совместной исследовательской разработки с преподавателем и однокурсниками: код редактировался, тестировался, компилировался и применялся для проведения численных экспериментов.
Документы, публикации и подтверждения
Библиографическое описание:
Гапеев А.А., Малышев В.Л. Координатный способ задания формы ломаного канала // Техника и технология пищевых производств: тезисы докладов III-й Международной научной конференции студентов и аспирантов, Могилев, 29–31 мая 2001 г. / Могилёвский государственный технологический институт. – Могилев: МГТИ, 2001. – С. 31–32.
Участие в конференциях и конкурсах
- Работа представлена в 2001 году на Конкурс научных работ студентов Республики Беларусь по естественным и техническим наукам под девизом «Капилляр»
- Доклад озвучен на III Международной научной конференции студентов и аспирантов 2001 «Техника и технологии пищевых производств»
- Опубликованы тезисы доклада в официальном сборнике конференции
- Получены аналитические формулы, описывающие выход частиц через устье канала EF
- Проведён вычислительный эксперимент методом Монте-Карло с анализом погрешностей
Что было сделано
- Формулировка задач и целей исследования
- Построение геометрических моделей каналов
- Математическая проработка углов излома и координат точек D, E, F
- Проведение симуляций с 50 000 частиц в опыте
- Сравнение теории и вычислительного эксперимента
- Подготовка доклада и публикация тезисов
Галерея — НИРС по физике
Программный эксперимент (C)
Код на языке C был частью совместной исследовательской разработки и использовался для моделирования и проверки конфигураций каналов. Целью проекта не было создание open-source продукта, но код открыт к просмотру как часть научного эксперимента.
Архив с программой на C
Исходный код численного эксперимента — моделирование течения разреженного газа
Скачать архивЧему научил этот опыт
Исследование сформировало фундамент: умение строить модели, проверять гипотезы расчётами, работать с погрешностями, защищать результаты публично и мыслить на языке точных систем.
Что дальше
Работа остаётся важной частью раздела «Исследования» в библиотеке, где собраны и другие научные проекты, выполненные в студенческие годы.