Hydrodynamic instabilities and nonequilibrium phase transitions
- Authors: Radkevich E.V.1, Lukashev E.A.2, Vasil’eva O.A.3
-
Affiliations:
- Lomonosov Moscow State University
- "Scientific Research Institute "Geodesy"
- Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)
- Issue: Vol 486, No 5 (2019)
- Pages: 537-542
- Section: Mathematics
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/14473
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524865537-542
- ID: 14473
Cite item
Full Text
Abstract
For laminar-turbulent transition model is built reconstruction of the initial stage of instability as a nonequilibrium phase transition, the mechanism of which is diffusion stratification. It is shown that the Gibbs free energy deviations from the homogeneous state (relative to the instability under consideration) is an analogue Ginzburg-Landau potentials. Numerical experiments were performed. Self-excitation of a homogeneous state by edge control condition of increasing speed. Under external influence (increase in speed at the input), there is a transition to chaos through bifurcations of period doubling, when the internal control parameter (analogue of the Reynolds number) changes, like the Feigenbaum period doubling cascade.
About the authors
E. V. Radkevich
Lomonosov Moscow State University
Author for correspondence.
Email: evrad07@gmail.com
Russian Federation, 1, Leninskie gory, Moscow, 119991
E. A. Lukashev
"Scientific Research Institute "Geodesy"
Email: elukashov@yandex.ru
Russian Federation, 14, Ispytatelei avenue, Krasnoarmeisk, 141292
O. A. Vasil’eva
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)
Email: vasiljeva.ovas@yandex.ru
Russian Federation, 26, Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
References
- Колмогоров А. Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах Рейнольдса // ДАН. 1941. T. 30. № 4. С. 299-303.
- Клаузер Ф. Турбулентный пограничный слой // Пробл. механики. 1959. Т. 2. С. 297-340.
- Кузнецов В. Р., Сабельников В. А. Турбулентность и горения. М.: Наука, 1986.
- Рабинович М. И. Стохастические автоколебания и турбулентность // УФН. 1978. Т. 125. № 1. С. 123-168.
- Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979. 512 с.
- Гершуни Г. З., Жуховицкий Е. М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. 392 с.
- Козлов В. В. Обобщенное кинетическое уравнение Власова // УМН. 2008. Т. 63. № 4 (382). С. 93-130.
- Грек Г. Р., Козлов В. В., Чернорай В. Г. Гидродинамическая неустойчивость пограничных слое и отрывных течений (современное состояние исследований) // Успехи механики, 2006. T. 1. С. 52-89.
- Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 405 с.
- Ландау Л. Д., Лифщиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. 736 с.
- Lukashev E. A., Radkevich E. V., Yakovlev N. N., Vasil’eva O. A. On the Rayleigh-B’nard Instability as the Nonequilibrium Phase Transition // AIP Conference Proceedings 1910. 020017. 2017; Published by the American Institute of Physic. P. 1-25.
- Dreyer W., Wagner B. Sharp-Interface Model for Eutectic Alloys. P. I. Concentration Dependent Surface Tension. Preprint. 2003.
- Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение. М.: Мир, 1998.
- Cahn J. W. Spinodal Decomposition // Acta Met. 1961. V. 9. № 8. P. 795-811.