350 rub
Journal Nonlinear World №1 for 2013 г.
Article in number:
Kinetic modeling of dissipative structures
Authors:
M.B. Saikhanov
Abstract:
Kinetic modeling of dissipative structures is based on the concept of heterogeneity of the energy spectrum of strongly non-stationary. It is shown that the dissipative structures belong to a class of locally non-equilibrium systems, simulations are globally must be based on the principle of minimum entropy production, generalized to the non-stationary case, and local - based on the entropy balance equation. To this end a modification of the functional total entropy production is carried which in contrast to the local-equilibrium systems is dependent on the local gradients of the thermodynamic parameters and optionally an external force due to the inhomogeneity of the field (temperature, pressure, etc.) and attached to a macroscopic system. Kinetic stability criteria of strongly non-equilibrium non-stationary system considered including the stability boundary (neutral condition) and in an unstable state. Shown that the appearance of a dissipative structure is able to neutral stability of the system, and it-s restructuring - in an unstable state. At the global level of the system mathematical criteria of the formation and restructuring of dissipative structures is formulated. The analysis of the overall results is performed for the case of kinetic modeling of turbulent flow.
Pages: 44-50
References
  1. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985.
  2. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979.
  3. Ломоносов M. В. Размышления о причине теплоты и холода / Полное собрание сочинений. М.-Л. 1951. Т. 2. С. 7 - 55.
  4. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир. 1979.
  5. Сайханов М. Б. О моделировании необратимых процессов в неравновесных системах //Вестник МГУ. Сер. Физика. Астрономии. 2002. № 4.
  6. Сайханов М. Б. Моделирование необратимых процессов в неизотермических системах // Теплофизика высоких температур. 2006. Т. 44. № 6. С. 877.
  7. Соболев С. Л.Локально-неравновесные модели процессов переноса // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 10. С. 1095.
  8. Сайханов М. Б. О термодинамической и кинетической устойчивости неравновесных систем // Журнал физической химии. 2006. Т. 80. № 7. С. 1330.
  9. Гленсдорф П., Пригожин И.Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М.: Едиториал УРСС. 2003.
  10. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. М.: Мир. 1974.
  11. Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика. М.: Наука. 1988.
  12. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. М.: Мир. 1967.
  13. Климонтович Ю. Л. Статистическая теория открытых систем. Т. I. М.: ТОО «Янус». 1995.
  14. Колесниченко А. В.О возможности синергетического рождения мезомасштабных когерентных структур в макроскопической теории развитой турбулентности // Математическое моделирование. 2005. Т. 17. № 10. С. 47.
  15. Hong-ChaoZ., Yin-Qiao H. A study on nonlinear thermodynamic characteristics of turbulent transport// Chinese Journal of Geophysics. 2005. V. 48. № 6. P.1316.
  16. Muriel A. Quantum kinetic model of turbulence // Physica D. 1998. V.124. P.225.
  17. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 7. Физика сплошной среды. М.: Мир. 1966.
  18. Сайханов М. Б. О некоторых топологических свойствах кинетического моделирования неравновесной системы // Вестник МГУ. Сер. Физика. Астрономия. 2012. №1. С.34.