Print this page

Математическо моделиране и числени симулации

 

Понастоящем в звеното работят 10 сътрудници на постоянен трудов договор: двама професори дн, един доц. дн, двама доц. д-р, трима гл. асистенти, двама асистенти. Освен това, към звеното работят  двама асоциирани членове (един проф. и един доцент) на ИМех.

 

 

служители

стая

тел.

e-mail

Проф. дн Даниел Данчев Р-л

310

979 6447

daniel@imbm.bas.bg

Проф. дн Стефан Стефанов

404

979 6463

stefanov@imbm.bas.bg

Доц. дн Станимир Илиев 330 979 6488 stani@imbm.bas.bg

Доц. д-р Петър Господинов

404

979 6463

png@imbm.bas.bg

Доц. д-р Нина Пешева

304

979 6439

nina@imbm.bas.bg

Гл. ас. д-р Добри Данков

330

979 6488

dankov@imbm.bas.bg

Гл. ас. Владимир Русинов

404

979 6463

vladimir@imbm.bas.bg

Гл. ас. д-р Кирил Щерев

421

979 2007

Click here to see email

Ас. д-р Надежда Бънзарова

105

979 6701

nadezhda@imbm.bas.bg

Ас. д-р Галин Вълчев 105 979 6701 gvalchev@imbm.bas.bg
Асоц. член - Проф. дн Йордан Бранков 304 979 6439 brankov@imbm.bas.bg

Асоц. член - Доц. д-р Славчо Славчев

326

979 6456

slavcho@imbm.bas.bg

 


 

През периода 2017 - 2019 г. колективът на звеното ще работи по следните основни теми:

 

А) "Точни аналитични и числени резултати за поведението на крайно-размерни  нехомогенни

статистико-механични системи с фазови преходи"


По темата се изпълнява проект: ДН 02/8 с МОН 20016-2019

Настоящият проект има за цел получаването както на точни (аналитични), така и числени резултати за основни статистико-механични модели. Най-общо казано, за крайни системи в поне едно направление ще бъдат изследвани модификациите върху фазовото поведение, профила на параметъра на подреждане и функциите на отклика. Специално внимание ще бъде отделено на флуктуационно-индуцираните взаимодействия, включително и ефекта на Казимир, в моделни флуидни системи претърпяващи фазов преход  в околност на съответната критична точка на безкрайната (обемна) система или крайната такава. Темата е изключително актуална в изследванията провеждани в наши дни пoради това, че гореспоменатите сили са от изключителна важност за разбиране на поведението и начините на манипулиране на нано-устройства. Понастоящем ефекта на Казимир и подобните на него явления са обект на изучаване от страна на квантовата електродинамика, хромодинамика, космологията, физика на кондензираната материя, в някои клонове на биологията, както и в нано-технологиите.

Заинтересуваният читател може да насочи вниманието си към следните обобщителни статии по проблематиката [1.1-1.5]. Що се отнася до познанията ни за критичният ефект на Казимир, чийто проявления са от основен интерес за предлаганият проект, до известна степен резултатите свързани с него са обобщени в следните две обзорни статии [1.6,1.7], като някои по-специфични аспекти са дискутирани в [1.4,1.8,1.9]. Както става ясно, изучаването на проявленията на ефекта на Казимир в различни области неизбежно включва познания както в сферата на математиката, така и на числените методи и компютърните системи.

 

[1.1] A. Rodriguez, P.-C. Hui, D. Woolf, S. Johnson, M. Lončar and F. Capasso, Classical and fluctuation-induced electromagnetic interactions in micron-scale systems: designer bonding, antibonding, and Casimir forces, Ann. Phys., 527(1-2), 45-80, 2015.

[1.2] G. Klimchitskaya and V. Mostepanenko, Casimir and van der Waals forces: Advances and problems, Proc. of Peter the Great St.Petersburg Polytechnic Univercity, N1(517), 41-65, 2015.

[1.3] L. Woods, D. Dalvit, A. Tkatchenko, P. Rodriguez-Lopez, A. Rodriguez and R. Podgornik, A materials perspective on Casimir and van der Waals interactions, ArXiv e-prints, 2015.

[1.4] O. Vasilyev, Monte Carlo Simulation of Critical Casimir Forces. Order, Disorder and Criticality, vol. 4, ch. 2, 55-110, World Scientific, 2015.

[1.5] R. Zhao, Y. Luo and J. Pendry, Transformation optics applied to van der Waals interactions, Sci. Bull., 61(1), 59-67, 2016.

[1.6] M. Krech, Casimir Effect in Critical Systems, World Scientific, Singapore, 1994.

[1.7] J. Brankov, D. Dantchev and N. Tonchev, The Theory of Critical Phenomena in Finite-Size Systems – Scaling and Quantum Effects, World Scientific, Singapore, 2000.

[1.8] A. Gambassi and S. Dietrich, Critical Casimir forces steered by patterned substrates, Soft Matter, 7, 1247-1253, 2011.

[1.9] D. Dean, Non-equilibrium fluctuation-induced interactions, Phys. Scripta, 86(5), 058502, 2012.

 


 

Б) "Числено изследване на мултимащабни процеси и явления в микро- и нано- флуидни системи"

 

Имайки предвид учените, които към настоящия момент са ангажирани в звеното, основно ударение ще се постави на разработването на модели, алгоритми, числени схеми и програмни продукти за :

 

1. Математическо моделиране на взаимодействия, свойства и поведение на ниско-размерни флуидни системи, включващо и разглеждането им като елемент от микро- и нано-системи и устройства.

2. Моделиране на процеси в микро-флуидиката и очертаващата се пионерна област на нано-флуидиката.

3. Числени схеми и алгоритми и конкретни реализации за приложение на методи Монте Карло при изследване на:

  • течения на разредени газове в микроканали и газови МЕМС;

  • транспортни процеси и биологични системи;

  • явления, базирани на само-организирана критичност: лавини, земетръси и други подобни.

4. Моделиране процеси на мокрене и разпространение на течност върху химически или геометрично хетерогенни повърхности. Моделиране на интерфейси - свойства и взаимодействие на микро- и нано-обекти с тях.

5. Разработка на ефективни паралелни алгоритми на конкретните програмни приложения

6. Отчитайки, че институтът е проблемно-ориентиран към научното направление Информационни и комуникационни технологии, в звеното ще се разработват математически модели на информационни и комуникационни процеси, базирани на сложносистемната методология. Последната включва опита в моделирането на неравновесни термодинамични системи, само-организирана критичност, дисипативни процеси, които са предмет на изследване в задачи 1-4.

 

 

Публичен архив:

A pressure based, iterative finite volume method is developed for calculation of compressible, viscous, heat conductive gas flows at all speeds. For more information click here.

 

Dynamic Meniscus Profile Method for Detertmination of the Dynamic Contact Angle in the Wilhelmy Plate Geometry is developed and availablel for use here.

 


Последна промяна:07-04-2017