Індекс рубрикатора НБУВ: В365.563 + Г533.523

Рубрики:

Дифузія в рідинах

Здійснено фізико-математичне моделювання процесів масопереносу з урахуванням локальної структури середовища. Доведено, що у межах малого елемента середовища частинки домішкової речовини одного хімічного сорту знаходяться у фізично різних станах, де вони відрізняються коефіцієнтами концентраційного розширення та міграції. На прикладі модельних задач визначено закономірності одновимірної дифузії домішкової речовини двома шляхами у тілі з пастками.

Осуществлено физико-математическое моделирование процессов массопереноса примесного вещества с учетом локальной структуры среды. Показано, что в рамках малого элемента среды частички примесного вещества одного химического сорта находятся в физически различных состояниях, где отличаются между собой коэффициентами концентрационного расширения и миграции. На примере модельных задач определены закономерности одномерной диффузии примесного вещества двумя путями в теле с ловушками.

Індекс рубрикатора НБУВ: В365.563

Рубрики:

Дифузія в рідинах

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Користуючись рівняннями термодинаміки нерівноважних процесів, одержано замкнену систему диференціальних рівнянь, що описує дифузію в розчинах неелектролітів з осмотичними умовами у плоскопаралельному шарі. Одержано профілі розподілу концентрацій у мембрані, а також оцінено залежності потоків дифундуючої речовини від концентрації для бінарних розчинів, що описуються співвідношеннями Маргулеса.

Проаналізовано флуктуаційний і дифузійний механізми поглинання ультразвуку в бінарних розчинах лінійних та циклічних алканів. Показано, що у взаємних розчинах лінійних алканів флуктуаційним внеском можна знехтувати. Розвинуті флуктуації концентрації в розчинах циклічний алкан + лінійний алкан зумовлюють значний внесок флуктуаційного механізму. Показано, що у досліджених розчинах лінійних і циклічних алканів дифузійний внесок у коефіцієнт поглинання ультразвуку можна не брати до уваги.

Досліджено питання про можливість визначення швидкості протікання дифузії у рідині на базі математичної моделі випадкових блукань молекул рідини. За допомогою побудованої математичної моделі знайдено явні залежності математичного сподівання та концентрації молекул для фронту дифузії від часу. Одержано нові функції розподілу для моделі випадкових блукань молекул рідини.

На базі лагранжевої теорії теплових гідродинамічних флуктуацій оцінено колективні внески в процес самодифузії молекул. Показано, що відносний внесок колективної складової в коефіцієнт самодифузії змінюється приблизно від 20 % для простих рідин до 50 % - для сильно асоційованих. Розраховані низькочастотні складові спектральної густини автокореляційних функцій швидкості молекули в рідкому аргоні та воді добре узгоджуються з одержаними результатами комп'ютерних експериментів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В365.563

Рубрики:

Дифузія в рідинах

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В365.563 + Г121.131

Рубрики:

Дифузія в рідинах

Окиси водню

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Детально вивчено спектр кореляційної функції (КФ) теплових гідродинамічних флуктуацій тензора анізотропії лагранжевої частинки рідини. Ця КФ є асимптотичною оцінкою для молекулярної КФ орієнтаційних змінних, яка дуже важлива для дослідження теплового руху анізотропних молекул рідини. Ейлерівську КФ тензора анізотропії знайдено з рівняння Ланжевена з випадковими флуктуювальними полями швидкості та його вихору. Відповідну лагранжеву КФ одержано на підставі підходу, запропонованого М. П. Маломужем.

На базі методу нерівноважного статистичного оператора досліджено динамічний процес масоперенесення в рідинних системах, які складаються з однакових жорстких молекул довільної форми, що мають поступальні та обертальні ступені вільності. Одержано загальні аналітичні вирази для коефіцієнтів дифузії, термодифузії, конвекції і для відповідних їм динамічних модулів пружності, які дозволяють враховувати особливості молекулярної структури рідини.

Поставлена и исследована задача переноса заряженных частиц радионуклидов сквозь границу контакта слоя электролита с лавообразным топливосодержащим материалом. Показано, что электрический заряд и напряженность электрического поля концентрируются в узкой приповерхностной окрестности на границе раздела слоев и создают поверхностный электрический заряд. Проанализированы условия, при которых электродиффузия заряженных частиц минимальна.

На основі дослідження температурної залежності одночастинкових внесків у коефіцієнт самодифузії обчислено підгінні значення параметра крутизни потенціальної функції. Теоретичні значення коефіцієнта самодифузії для рідкого аргону збігаються з експериментальними даними та результатами машинного моделювання за певних значень параметра крутизни. За цього автокореляційна функція швидкості молекули найбільш вдало апроксимується квадратичним поліномом.

Розглянуто задачу моделювання дифузії речовини з нейтральною плавучістю у разі її витоків з підводних трубопроводів за умов впливу хвильових і квазістаціонарних течій. Числове розв'язання двовимірного рівняння дифузії виконано з використанням просторового розподілу коефіцієнтів вертикальної дифузії, що обчислювались на основі параметризації турбулентних потоків поблизу трубопроводу. Коефіцієнти горизонтальної дифузії у розрахунковій області визначені на основі закону "4/3" і прийняті постійними. Досліджено вплив величин коефіцієнтів вертикальної дифузії на динаміку та структуру плями домішки.

Наведено аналітичний розв'язок рівняння дифузії бензену у неоднорідному мультикомпонентному нанопористому середовищі з урахуванням системи механізмів інтерфейсних взаємодій між елементами переносу. Шляхом розв'язання зворотної задачі з використанням експериментальних даних одержано профілі коефіцієнтів дифузії для бензену в міжчастинковому і внутрішньочастинковому просторі середовища. Змодельовано профілі розподілів концентрації для міжчастинкового та внутрішньочастинкового просторів.

На підставі аналізу коефіцієнта самодифузії лагранжевої частинки рідини (КСЛЧР) розглянуто теплові гідродинамічні флуктуації рідини за неоднорідних умов, змодельованих плоскопаралельним шаром. Знайдено розв'язок крайової задачі за наявності стороннього флуктуаційного поля для гідродинамічних рівнянь компонент поля швидкості у вигляді розкладу за гармонічними функціями. Спектральну густину кореляційної функції флуктуацій поля швидкості, яка залежить лише від однієї координати, нормальної до обмежуючих поверхонь, одержано з використанням флуктуаційно-дисипативної теореми. На її підставі проаналізовано відносну різницю поперечної та поздовжньої складових КСЛЧР.

На підставі аналізу даних молекулярної динаміки самодифузії рідкого аргону з використанням рівняння стану Карнахана - Старлінга обчислено значення ефективного діаметра молекули моделі твердих сфер. Показано, що внесок колективної складової коефіцієнта самодифузії у діапазоні високих тисків становить приблизно 76 %.

Побудовано теоретичні моделі, що дозволяють розглядати задачі дифузії у мембранних системах на базі фундаментальних рівнянь термодинаміки нерівноважних процесів, а не з рівняння Фіка для постійного коефіцієнта дифузії, що є частинним випадком. Такий підхід дозволяє враховувати всі основні особливості досліджених систем у постановці задачі та не потребує подальшого введення штучних поправок в кінцевий результат, як це часто необхідно робити у випадку застосування класичного рівняння Фіка. Розв'язано задачу дифузії речовини крізь мембрану, що містить двокомпонентний розчин, у лінійному наближенні термодинаміки нерівноважних процесів. Зроблено опис осмотичних явищ у мембранних системах за процесів дифузії. Одержано аналітичні залежності для потоків речовини, що дифундує від різниці концентрації на межах мембрани для різних молекулярних моделей розчинів. Досліджено вплив ентропійних та енергетичних внесків у термодинамічний потенціал суміші на величину та характер дифузійного потоку та на функцію виробництва ентропії. Визначено, що моделювання зворотних реакцій можливе шляхом молекулярної взаємодії та не потребує дослідження хімічних особливостей системи. Шляхом порівняння з експериментальними даними показано, що розроблений теоретичний підхід дозволяє описувати дифузію у мембранних системах. Одержано аналітичні залежності для дифузійного потоку пари від його концентрації біля краплини для випадку дифузійного режиму випаровування. Знайдено розподіл температури навколо краплини, що випаровується. Показано, що за умови нерозчинності фонового газу у речовині краплини повинен існувати градієнт температури.

Розвинуто кореляційну теорію колективних теплових флуктуацій рідини з анізотропними молекулами за однорідних і неоднорідних умов. Детально вивчено трансляційний і орієнтаційний рух анізотропних молекул об'ємних систем і систем за умов просторового обмеження, змодельованого плоскопаралельним шаром рідини. Вивчено часову поведінку кореляційної функції орієнтаційних змінних лагранжевої рідкої частинки за однорідних умов і одержано її спектр. Досліджено спектральні властивості колективних складових лагранжевих кореляційних функцій поступальних і орієнтаційних змінних за неоднорідних умов та їх залежності від координат, нормальної до поверхонь обмеження. Знайдено точний вираз для колективного коефіцієнта поступальної дифузії та часу релаксації орієнтаційних змінних в однорідному випадку. Показано, що спектр лагранжевої кореляційної функції орієнтаційних змінних нечутливий до дисперсії кінетичних коефіцієнтів. Одержано вираз для коефіцієнта самодифузії до лагранжевої рідкої частинки у плоскопаралельному шарі рідини та проаналізовано відносні внески його поперечної та поздовжньої складових.

Вивчено критичну поведінку ізобарно-ізотермічної стисливості, коефіцієнтів дифузії та бародифузії, а також бародифузійного відношення для 2-компонентних рідинних сумішей з обмеженою геометрією. Для розгляду специфіки бародифузійних явищ використано масштабну гіпотезу для просторово обмежених систем та гіпотезу "повного скейлінгу". Досліджено вплив нижньої кросоверної розмірності та ефектів просторової дисперсії на характеристики бародифузійних процесів у наномасштабних рідинних сумішах в критичній області.