РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУK
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА
Т. 46
N0
1 (269)
ПМТФ
СОДЕРЖАНИЕ
Академику Э. П. Круглякову — 70 лет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Куропатенко В. Ф. Обмен импульсом и энергией в неравновесных многокомпонентных
средах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ковалев О. Б., Зайцев А. В. Моделирование формы свободной поверхности при лазерной
резке металлов. 2. Модель многократного отражения и поглощения излучения
Лежнин С. И., Прибатурин Н. А., Сорокин А. Л. Влияние вязкости на образование
пузырьков при декомпрессии водонасыщенной магмы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Шумский В. В., Ярославцев М. И. Исследование газодинамики камеры низкого давления
для высокоэнтальпийной установки кратковременного режима . . . . . . . . . . . . . . .
Федоров А. В., Юмашев Д. В. Теоретический анализ акустической неустойчивости
гиперзвукового ударного слоя на пористой стенке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Архипов В. А., Трофимов В. Ф. Образование вторичных капель при ударном взаимодействии
капли с поверхностью жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Стурова И. В. Поверхностные волны от внешнего периодического давления в жидкости
с неровным дном. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Дободейч И. А., БарметовЮ. П. Первичная волна давления в жидкости после срабатывания
клапана, установленного на трубопроводе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Аттиа Хазем Али Численное исследование течения и теплоотдачи к пористому диску,
вращающемуся в жидкости Рейнера — Ривлина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Кашеваров А. А. Моделирование водного стока и процессов солепереноса на заболоченных
территориях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
7
16
21
29
44
55
Букреев В. И. Влияние аномальной зависимости плотности воды от температуры на
поверхностное гравитационное течение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
70
78
85
96
Корнев В. М., Кургузов В. Д. Модификация критерия разрушения для угловых вырезов
(плоская задача). Взаимосвязь трещиностойкости с прочностными и структурными
параметрами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
НОВОСИБИРСК
2005
2005
ЯНВАРЬ — ФЕВРАЛЬ
(Журнал основан в 1960 г. Выходит 6 раз в год )
Стр.1
Абзаев Ю. А., Старенченко В. А., Козлов Э. В. Анализ термоактивированного
формирования и разрушения барьеров Кира—Вильсдорфа в монокристаллах Ni3Ge
различных ориентаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Кожевникова М. Е. Уточнение границы зоны пластичности в окрестности вершины
трещины для квазивязкого и вязкого типов разрушения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Кадиев Р. И., Мирсалимов В. М. Торможение трещины со связями между берегами
с помощью наведенного термоупругого поля напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Максименко В. Н., Подружин Е. Г. Сингулярные решения для анизотропной пластины
с эллиптическим отверстием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Станкевич В. З., Стасюк Б. М., Хай О. М. Решение динамической задачи о взаимодействии
компланарных трещин в полупространстве с защемленной поверхностью
посредством граничных интегральных уравнений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Остросаблин Н. И. Чисто поперечные волны в упругих анизотропных средах . . . . . . . . 160
Елькин В. М., Михайлов В. Н., Михайлова Т.Ю. Численное моделирование локализации
пластического течения при простом сдвиге . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Бирюков Д. Г., Кадомцев И. Г. Упругопластический неосесимметричный удар параболического
тела по сферической оболочке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Адре с ре да кци и:
630090, Новосибирск, ул. Терешковой, 30, редакция журнала
«Прикладная механика и техническая физика»
Тел. 30-40-54; e-mail: PMTF@sbras.nsc.ru
И. о. зав. редакцией И. Г. Зыкова
Корректор М. А. Трашкеева
Технический редактор Д. В. Нечаев
Набор Д. В. Нечаев
Компьютерная подготовка рисунков В. Л. Овсянников
Сдано в набор 2.09.04. Подписано в печать 29.10.04. Формат 60 Ч 84 1/8. Офсетная печать.
Усл. печ. л. 21,9. Уч.-изд. л. 17,5. Тираж 390 экз. Свободная цена. Заказ N◦
123.
Журнал зарегистрирован Министерством печати и информации РФ за N◦
011097 от 27.01.93.
Издательство Сибирского отделения РАН, 630090, Новосибирск, Морской просп., 2.
Отпечатано на полиграфическом участке Ин-та гидродинамики им. М. А. Лаврентьева.
630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 15.
- Сибирское отделение РАН, 2005
c
c
- Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева, 2005
c
- Институт теоретической и прикладной механики, 2005
Стр.2
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. 2005. Т. 46, NУДК
532.529
ОБМЕН ИМПУЛЬСОМ И ЭНЕРГИЕЙ
В НЕРАВНОВЕСНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕДАХ
В. Ф. Куропатенко
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики, 456770 Снежинск
E-mail: v.f.kuropatenko@vniitf.ru
В многокомпонентных средах равновесное состояние определяется термодинамическими
условиями равновесия в виде равенства давлений и температур компонентов, принципом
максимума энтропии смеси (или минимума свободной энергии) и равенством скоростей
компонентов. В законах сохранения компонентов учитывается их взаимодействие друг
с другом в виде сил и потоков энергии, содержащих разности скоростей, давлений и
температур компонентов. Рассматривается также форма обмена импульсом и энергией
между каждым компонентом и сплошной средой, выражающей коллективные свойства
ансамбля компонентов. Показано, что эти потоки импульса и энергии отличны от нуля
только в неравновесных по скоростям состояниях многокомпонентной среды.
Ключевые слова: равновесие, многокомпонентная многофазная среда, взаимодействие
компонентов, замыкание системы уравнений.
Введение. Огромное многообразие многокомпонентных сред (МКС) естественного
и искусственного происхождения делает задачу их изучения чрезвычайно сложной. Особенно
сложны динамические процессы в МКС, сопровождающиеся фазовыми переходами
отдельных компонентов. Компоненты двигаются со своими скоростями, что приводит к
изменениям их концентраций в пространстве координаты — время. В результате взаимодействия
компонентов неравновесная МКС за некоторое время релаксации переходит
в состояние равновесия. Процессы релаксации давлений, температур и скоростей в МКС
изучались как для конкретных смесей, так и в общей постановке [1–7]. При этом, как правило,
предполагалось, что сумма функций, определяющих обмен импульсом и энергией
между всеми компонентами смеси, равна нулю. Это создавало затруднения при определении
роста энтропии МКС в процессе релаксации. Введение в рассмотрение неравновесной
кинетической энергии отчасти снимает эти затруднения.
Ниже будут рассматриваться вопросы, возникающие при разработке моделей сплошной
среды, основанных на гипотезе взаимодействующих континуумов [1]. В таких моделях
компоненты являются структурными элементами МКС, одновременно присутствующими
в каждой точке объема. Используя их характеристики, можно с помощью операций осреднения
перейти от характеристик компонентов к характеристикам некоторой сплошной
среды, которые, как и характеристики компонентов, будут непрерывны в четырехмерном
пространстве x1, x2, x3, t. Следовательно, для них могут быть записаны законы сохранения.
Сплошную среду, характеристики которой получены с помощью операций осреднения
соответствующих характеристик компонентов смеси, будем называть виртуальной сплошной
средой (ВСС). По-видимому, одним из условий эквивалентности ВСС и МКС является
Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ (проект № 1181) и Российского фонда фундаментальных
исследований (код проекта 04-01-00050).
◦ 1
7
Стр.3