Монография посвящена разработке континуальных полуэмпирических моделей ламинарных и турбулентных течений в многокомпонентных смесях реагирующих газов, в электропроводных и гетерогенных средах --- моделей, лежащих в основе постановок и численных расчетов широкого класса актуальных задач, связанных с образованием, структурой и эволюцией различных геофизических объектов. Ее целью является термодинамическое конструирование природных и космических сред с усложненными физико-химическими характеристиками, при описании которых следует учитывать сжимаемость потока, переменность теплофизических свойств, наличие процессов тепло- и массопереноса, химических реакций, фазовых переходов и излучения, а также воздействие гравитационных и электромагнитных сил. На основе методов неравновесной термодинамики разработан феноменологический подход к выводу замыкающих соотношений для ламинарных и турбулентных потоков и сил, описывающих процессы тепло- и массопереноса и химическую кинетику в многокомпонентном континууме. Проблема возникновения и эволюции когерентных вихревых образований в турбулентных течениях рассматривается, исходя из анализа соотношения порядка и хаоса в открытых диссипативных системах с синергетических позиций стохастической нелинейной термодинамики необратимых процессов.
Изложенный материал представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов физико-математических и других естественно-научных и инженерных специальностей.
Monografiya posvyashchena razrabotke kontinualnykh poluempiricheskikh modeley laminarnykh i turbulentnykh techeniy v mnogokomponentnykh smesyakh reagiruyushchikh gazov, v elektroprovodnykh i geterogennykh sredakh --- modeley, lezhashchikh v osnove postanovok i chislennykh raschetov shirokogo klassa aktualnykh zadach, svyazannykh s obrazovaniem, strukturoy i evolyutsiey razlichnykh geofizicheskikh obektov. Ee tselyu yavlyaetsya termodinamicheskoe konstruirovanie prirodnykh i kosmicheskikh sred s uslozhnennymi fiziko-khimicheskimi kharakteristikami, pri opisanii kotorykh sleduet uchityvat szhimaemost potoka, peremennost teplofizicheskikh svoystv, nalichie protsessov teplo- i massoperenosa, khimicheskikh reaktsiy, fazovykh perekhodov i izlucheniya, a takzhe vozdeystvie gravitatsionnykh i elektromagnitnykh sil. Na osnove metodov neravnovesnoy termodinamiki razrabotan fenomenologicheskiy podkhod k vyvodu zamykayushchikh sootnosheniy dlya laminarnykh i turbulentnykh potokov i sil, opisyvayushchikh protsessy teplo- i massoperenosa i khimicheskuyu kinetiku v mnogokomponentnom kontinuume. Problema vozniknoveniya i evolyutsii kogerentnykh vikhrevykh obrazovaniy v turbulentnykh techeniyakh rassmatrivaetsya, iskhodya iz analiza sootnosheniya poryadka i khaosa v otkrytykh dissipativnykh sistemakh s sinergeticheskikh pozitsiy stokhasticheskoy nelineynoy termodinamiki neobratimykh protsessov. Izlozhennyy material predstavlyaet interes dlya nauchnykh rabotnikov, aspirantov i studentov starshikh kursov fiziko-matematicheskikh i drugikh estestvenno-nauchnykh i inzhenernykh spetsialnostey.
The monograph is devoted to the development of semi-empirical continuum models of laminar and turbulent flows in multicomponent mixtures of reacting gases, conductive and heterogeneous media --- the models underlying the productions and numerical computations of a wide class of actual problems connected with the formation, structure and evolution of various geophysical objects. Its aim is the thermodynamic design of natural and cosmic media with complicated physical-chemical characteristics, the description of which should take into account the compressibility of the flow, the variability of thermophysical properties, the presence of processes of heat and mass transfer, chemical reactions, phase transitions and radiation, as well as the effect of the gravitational and electromagnetic forces. Based on the methods of nonequilibrium thermodynamics developed a phenomenological approach for the derivation of closing relations for laminar and turbulent flows and forces, describing the processes of heat and mass transfer and chemical kinetics in a multicomponent continuum. The problem of the origin and evolution of the coherent vortices in turbulent flows is considered on the basis of the analysis of the correlation of order and chaos in open dissipative system from the synergetic positions stochastic nonlinear thermodynamics of irreversible processes.
The article is of interest to researchers, postgraduates and senior students of physics, mathematics and other natural science and engineering fields.
