Е. А. Карабут, В. В. Пухначев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск karabut@hydro.nsc.ru, pukhnachev@gmail.com
Ключевые слова: волновые движения жидкости, тонкие неизотермические пленки жидкости, суммирование степенных рядов, метод коллокаций
Страницы: 59-73
В рамках длинноволнового приближения с помощью комбинации аналитических и численных методов исследованы равновесные формы неизотермической жидкой пленки с теплоизолированной свободной поверхностью при больших числах Марангони. В плоской задаче о равновесии пленки в виде полосы доказано существование стационарного решения при сколь угодно большом перепаде температур на границах полосы. С ростом этого перепада происходит резкое утончение пленки вблизи нагреваемой границы, что может являться причиной неустойчивости и разрыва пленки. В задаче о равновесии пленки, закрепленной по круговому контуру, обнаружено существенное влияние неравномерности распределения теплового потока на контуре на форму свободной поверхности.
В. В. Алехин, Б. Д. Аннин, В. В. Остапенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск annin@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: идеальная пластичность Треска, полная пластичность, опорная функция контура, эквидистантная поверхность, гиперболическая система законов сохранения
Страницы: 74-80
Рассматривается задача Коши о распространении зон пластического состояния в безграничной среде от границы выпуклой поверхности, на которой действуют нормальное давление и касательные усилия. Известно, что в случае полной пластичности система квазистатических уравнений идеальной пластичности Треска, описывающих напряженно-деформированное состояние среды, является гиперболической и подобна системе, описывающей установившееся течение идеальной несжимаемой жидкости. Для численного решения этой системы использована разностная схема, применяемая для гиперболических систем законов сохранения. Приведены результаты численных расчетов.
С. А. Саженков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск Национальный университет науки и технологий, 46000 Равалпинди, Пакистан sazhenkovs@yahoo.com
Ключевые слова: фильтрация в пористом грунте, закон Дарси, задача Стефана, замерзание, протаивание, энтропия, кинетическое уравнение
Страницы: 81-93
Рассматривается задача Коши для модели Дарси—Стефана, описывающей процесс замерзания (протаивания) насыщенного пористого грунта с учетом фильтрации жидкой фазы. Модель включает закон Дарси, уравнение несжимаемости в жидкой фазе, условие неподвижности твердой фазы, уравнение баланса энергии в системе пористый грунт — насыщающая сплошная среда, а также условие Стефана и условие непрерывности нормальных компонент поля скоростей на межфазной границе. Методом кинетического уравнения доказано существование обобщенных решений задачи, удовлетворяющих дополнительному условию неубывания энтропии в термомеханической системе (т. е. второму закону термодинамики).
В. К. Андреев
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск Сибирский федеральный университет, 660041 Красноярск andr@icm.krasn.ru
Ключевые слова: вязкая теплопроводная жидкость, поверхность раздела, стационарное течение
Страницы: 94-107
Исследуется инвариантное решение уравнений вязкой теплопроводной жидкости, интерпретируемое как однонаправленное движение двух таких жидкостей в плоском слое с общей границей раздела под действием нестационарного перепада давления. Получены априорные оценки скорости и температуры. Определено стационарное состояние и установлено (при некоторых условиях на градиент давления), что при больших временах это состояние является предельным. Для полубесконечных слоев с помощью преобразования Лапласа получено решение в замкнутой форме.
А. М. Мейрманов
Белгородский государственный университет, 308015 Белгород meirmanov@bsu.edu.ru
Ключевые слова: неизотермические уравнения Стокса и Ламе, гидравлический разрыв, двухмасштабная сходимость, осреднение периодических структур
Страницы: 113-129
Рассматривается задача о неизотермическом совместном движении упругого пористого тела и жидкости, заполняющей поры, в случае, когда длительность физического процесса составляет доли секунды. На основе метода двухмасштабной сходимости Нгуетсенга предлагается строгий вывод осредненных уравнений (уравнений, не содержащих быстроосциллирующих коэффициентов). При различных комбинациях физических параметров задачи такие уравнения представляют собой систему, состоящую из анизотропных неизотермических уравнений Стокса для скорости жидкого компонента и уравнений неизотермической акустики для перемещений твердого компонента, или анизотропные неизотермические уравнения Стокса для односкоростного континуума.
М. С. Соппа
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 630008 Новосибирск; soppa@ngs.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, обратные задачи рассеяния, интегральные уравнения, восстановление фазы сигнала
Страницы: 146-150
Рассматривается компьютерная система обработки данных электромагнитного зондирования объектов, позволяющая восстанавливать функцию распределения импеданса цилиндрической поверхности. Приведены результаты расчетов.
Н. И. Макаренко, Ж. Л. Мальцева
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск makarenko@hydro.nsc.ru, maltseva@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: двухслойная жидкость, экспоненциальная стратификация, уединенные волны
Страницы: 151-161
Рассмотрены уравнения стационарных длинных волн на границе раздела однородной и экспоненциально стратифицированной жидкостей. В качестве базовой модели использовано уравнение второго приближения теории мелкой воды, наследующее дисперсионные свойства полных уравнений Эйлера. Построено семейство асимптотических подмоделей, описывающих три различных типа бифуркации уединенных волн в граничных точках непрерывного спектра линеаризованной задачи.
В. В. Шелухин, Ю. Амира*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, shelukhin@hydro.nsc.ru *Университет им. Блеза Паскаля, 631177 Клермон-Ферран, Франция
Ключевые слова: фильтрация электролитов, двухмасштабные разложения, гомогенизация, наномасштаб, нелокальное уравнение Пуассона—Больцмана
Страницы: 162-173
П. И. Плотников, И. В. Кузнецов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск plotnikov@hydro.nsc.ru, kuznetsov_i@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: свободная граница, вариационный принцип, идеальная жидкость, гидроупругость, реакции связи, уравнение Антмана, закон Бернулли
Страницы: 174-191
Предложен формальный вывод уравнений нелинейной гидроупругой структуры, представляющей собой объем идеальной несжимаемой жидкости, покрытый оболочкой. Исследование основано на двух предположениях. Первое предположение состоит в том, что запасенная энергия оболочки полностью определяется средней кривизной и элементом площади. В трехмерном случае запасенная энергия оболочки выбирается в виде функционала Уиллмора. В двумерном случае можно рассматривать более общий вид функционала. Второе предположение заключается в том, что уравнения движения имеют гамильтонову структуру и могут быть получены из вариационного принципа Лагранжа. Для гидроупругой структуры в двумерном случае получено условие, связывающее внешнее давление и кривизну упругой оболочки.
C. Н. Антонцев, Х. И. Диас*
Университет Лиссабона, 1649-003 Лиссабон, Португалия, anton@ptmat.fc.ul.pt *Университет Комплутенс, 28040 Мадрид, Испания, diaz.racefyn@insde.es
Ключевые слова: нелинейные вырождающиеся уравнения параболического типа, диффузия, горячие газовые струи, асимптотическое поведение решения
Страницы: 192-205
Исследуется приближение пограничного слоя классической математической модели, описывающей истечение ламинарной струи горячего газа в покоящийся газ с более низкой температурой. Доказано существование и единственность решений невырожденной задачи в областях, не содержащих застойных зон. Исследовано асимптотическое поведение этих решений.