Тепловая конвекция жидкости в присутствии мелких твёрдых частиц. Стохастические колебания в многокомпонентных реагирующих средах с запаздывающей обратной связью. Влияние вибраций на конвективную устойчивость течения, несущего мелкие твёрдые частицы.
Аннотация к работе
В результате, не смотря на то, что общие принципы построения таких моделей сформулированы более 30 лет назад, теперь уже понятно, что надежды на получение универсального уравнения движения для произвольной многофазной среды, как это удалось сделать для однородной жидкости (уравнение Навье-Стокса), иллюзорны. В этой связи значительный интерес, подпитываемый технологическими приложениями, вызывают вопросы о влиянии на процессы самоорганизации в гетерогенных системах всевозможных усложняющих факторов - таких, как периодическое изменение внешнего силового поля, химические превращения между фазами, нестационарные силы трения между фазами, наличие поверхности раздела и т.д. Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнялись при поддержке грантов INTAS (№93-2492, 1994-95 гг.), Правительства Российской Федерации (Приказ №1513 от 9.11.1995 г.), Международного научного фонда ISSEP (а96-2188, 1996 г.), французского министерства Ministere de l’Enseignement Superieur et de la Recherche (1993-94 гг., 1995-96 гг.), Международного центра фундаментальной физике в Москве ICFFM (1995-96 гг.), Федеральной целевой программы «Интеграция» (№97-03, 1997-98 гг.), Североамериканского космического агентства NASA (Project TM-18, 1995-97 гг.), Российско-европейской сети по параллельным вычислениям (Project ITDC-203, 1995-97 гг.), Европейского космического Агентства ESA (Prodex 14556/00/NL/ Sfe(IC), 2001-02 гг.; Project AO-99-083, 2002-03 гг.), бельгийского министерства Office for Scientific, Technical and Cultural Affairs (2002-03 гг.), Североамериканского национального института здоровья National Institute of Health (NIH R01 GM69811-01, 2004-06 гг.), Российского фонда фундаментальных исследований (№96-01-00932, №97-01-00559, №00-01-00334, №06-08-00754-а, №07-01-96043-р_урал_а, №07-01-97612-р_офи, 1995-2009 гг.). Работы [31,32] выполнены без соавторов; в работах [6, 8, 11, 13, 15-17, 22, 28, 30], выполненных совместно с экспериментаторами, автору принадлежат все теоретические результаты, а в экспериментальной части этих работ автору принадлежат некоторые методики обработки данных (например, метод восстановления фазового портрета), кроме того, автор принимал участие в обсуждении и интерпретации данных экспериментов. В важных для диссертации работах [24] и [29] автору в теоретической части принадлежит постановка задачи об управлении, получение модели, выбор и реализация численного метода, участие в интерпретации полученных результатов; физический эксперимент был поставлен по просьбе автора.
Список литературы
1. Lyubimov D.V., Bratsun D.A., Lyubimova T.P., Roux B. Influence of gravitational precipitation of solid particles on thermal buoyancy convection // 31st Scientific Assembly of COSPAR. Book of abstracts. 14-21 July 1996. P. 393.
2. Брацун Д.А., Любимов Д.В. Динамические свойства тепловой конвекции в пористой среде // Вестник Пермского университета. Физика. Пермь: ПЕРМГУ, 1994. Вып. 2. С.53-72.
3. Bratsun D.A., Lyubimov D.V., Roux B. Co-symmetry Breakdown in Problems of Thermal Convection in Porous Medium // Physica D. 1995. V.82. P. 398-417.
4. Lyubimov D.V., Bratsun D.A., Teplov V.S. Thermovibrational convection in a dusty medium. Governing equations // First report on the project TM-18 Nauka-NASA «Theoretical and experimental investigation of the behavior of non-uniform systems under the influence of vibrations». 1996. Part 5. P.42-48.
5. Lyubimov D.V., Bratsun D.A., Teplov V.S. Fluid flow in dusty medium induced by high-frequency vibrations // Final report on the project TM-18 Nauka-NASA «Theoretical and experimental investigation of the behavior of non-uniform systems under the influence of vibrations». 1997. Part 2. P.107-112.
6. Зюзгин А.В., Брацун Д.А., Путин Г.Ф. Надкритические нестационарные движения в плоском вертикальном слое жидкости // Вестник Пермского университета. Физика. Пермь: ПЕРМГУ, 1997. Вып. 2. С. 59-76.
7. Любимов Д.В., Брацун Д.А. Об уравнениях тепловой конвекции в запыленной среде // Вестник Пермского университета. Физика. Пермь: ПЕРМГУ, 1997. Вып. 2. С.15-29.
8. Bratsun D.A., Putin G.F., Zyuzgin A.V. Time-dependent convective flows in a long vertical slot subjected to static and oscillating inertial fields // Joint Xth European and VITH Russian Symposium on Physical Sciences in Microgravity. Book of abstracts. St.Peterburg. Russia, 15-21 June 1997. P.50/1-50/2.
9. Lyubimov D.V., Teplov V.S., Bratsun D.A. On the equations of thermovibrational convection in dusty media // Proceedings of Joint Xth European and VITH Russian Symposium on Physical Sciences in Microgravity. Moscow, 1997. P.274-277.
10. Lyubimov D.V., Bratsun D.A., Lyubimova T.P., Roux B., Teplov V.S. Non-isothermal flows of dusty media // Proceedings of Third International Conference on Multiphase Flow ICMF-98. Lyon, France. 1998. P. 671-676.
11. Брацун Д.А., Зюзгин А.В., Путин Г.Ф. Об устойчивости конвективного движения в запыленной среде // Труды V Международного семинара «Устойчивость течений гомогенных и гетерогенных жидкостей». Новосибирск, 1998. C. 28-36.
12. Брацун Д.А., Любимов Д.В., Теплов В.С. Трехмерные конвективные движения в пористом цилиндре конечной длины // Гидродинамика. Пермь: ПЕРМГУ, 1998. Вып.14. С.58-77.
13. Брацун Д.А., Зюзгин А.В. Метод восстановления фазового портрета при экспериментальном исследовании тепловой конвекции в плоском вертикальном слое // Вестник Пермского университета. Физика. Пермь: ПЕРМГУ, 1998. Вып. 4. С. 148-152.
14. Lyubimov D.V., Bratsun D.A., Lyubimova T.P., Roux B. Influence of gravitational precipitation of solid particles on thermal buoyancy convection // Adv. Space Res. 1998. V.22. № 8. P. 1267-1270.
15. Брацун Д.А., Зюзгин А.В., Путин Г.Ф. Конвективные течения в вертикальном слое жидкости, совершающем высокочастотные вибрации // 12-я Международная Зимняя школа по механике сплошных сред. Тезисы докладов. Пермь, 1999. C.102.
16. Брацун Д.А., Зюзгин А.В., Путин Г.Ф., Теплов В.С. О параметрическом возбуждении конвекции в вертикальном слое жидкости, совершающем низкочастотные вибрации // 12-я Международная Зимняя школа по механике сплошных сред. Тезисы докладов. Пермь, 1999. C.103.
17. Брацун Д.А., Глухов А.Ф., Зюзгин А.В., Никитин С.А., Полежаев В.И., Путин Г.Ф. Комплексный подход к задачам конвективного практикума // Вестник Пермского университета. Физика. Пермь: ПЕРМГУ, 1999. Вып. 5. С. 183-186.
18. Брацун Д.А., Теплов В.С. О параметрическом возбуждение вторичного течения в вертикальном слое жидкости в присутствии мелких твердых частиц // Вибрационные эффекты в гидродинамике. Пермь: ПЕРМГУ, 2001. Вып.14. С. 17-30.
19. Bratsun D.A., Teplov V.S. On the stability of the pulsed convective flow with small heavy particles // Eur. Phys. J. A. P. 2000. V.10. P. 219-230.
20. Брацун Д.А., Теплов В.С. О параметрическом возбуждении вторичного течения в вертикальном слое жидкости в присутствии мелких твердых частиц // ПМТФ. 2001. Т.42. №1. C. 48-55.
21. Брацун Д.А., Теплов В.С. О влиянии нестационарных сил на устойчивость пульсационного течения в запыленной среде // VIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Сборник докладов. Пермь, 2001. С. 253.
22. Bratsun D.A., Zyuzgin A.V., Putin G.F. Nonlinear Dynamics and Pattern Formation in a Vertical Fluid Layer Heated from the Side // Int. J. Heat and Fluid Flow. 2003. V.24. № 6. P. 835-852.
23. Bratsun D.A., De Wit A. On Marangoni convective patterns driven by an exothermic chemical reaction in two-layer systems // Phys. of Fluids. 2004. V.16. № 4. P.1082-1096.
24. Bratsun D.A., Shi Y., Eckert K., De Wit A. Control of chemo-hydrodynamic pattern formation by external localized cooling // Europhys. Lett. 2005. V.69. № 5. P.746-752.
25. Bratsun D., Volfson D., Hasty J., Tsimring L. Non-Marcovian processes in Gene Regulation // Proc. SPIE. 2005. V.5845. P. 210-219.
26. Bratsun D., Volfson D., Hasty J., Tsimring L. Time-Delay Induced Oscillations in Gene-Regulatory Networks // APS March Meeting. Book of abstracts. Los Angeles, USA, 21-25 March 2005. #B22.006.
27. Bratsun D., Volfson D., Hasty J., Tsimring L. Delay-induced stochastic oscillations in gene regulation // PNAS. 2005. V.102. № 41. P. 14593-14598.
28. Bratsun D.A., Zyuzgin A.V., Polovinkin K.V., Putin G.F. Feedback control of convective stability by small changes of joint orientation of temperature gradient and gravity // Proceedings of 5th International Aerospace Congress. Moscow, 2008. P. 727-733.
29. Брацун Д.А., Де Вит А. Об управлении хемо-конвективными структурами в плоском реакторе // ЖТФ. 2008. Т.78. В.2. C. 6-13.
30. Брацун Д.А., Зюзгин А.В., Половинкин К.В., Путин Г.Ф. Об активном управлении равновесием жидкости в термосифоне // ПЖТФ. 2008. T.34. В.15. С. 36-42.
31. Брацун Д.А. Управление формированием химико-гидродинамических структур в химическом реакторе // Региональный конкурс РФФИ-Урал. Результаты научных исследований в 2007 г. Пермь: ПНЦ УРО РАН, 2008. С.24-27.
32. Bratsun D.A. Effect of unsteady forces on the stability of non-isothermal particulate flow under finite-frequency vibrations // Microgravity Sci. Technol. 2009. Vol. 21 Suppl. 1. P. 153-158.