Физика
Различные книги в жанре ФизикаГидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерно-энергетических установок
Монография посвящена проблеме моделирования процессов гидродинамики и теплообмена сложных закрученных течений вязкой несжимаемой жидкости в каналах с закручивающими устройствами. Рассмотрены физические особенности турбулентных закрученных потоков, выявлены факторы, влияющие на вихревую структуру течения теплоносителей, гидравлическое сопротивление и теплообмен в каналах ядерно-энергетических установок (ЯЭУ). Основой физико-математического моделирования является комплексное решение проблем пространственного осреднения уравнений динамики сплошной среды для каналов сложной геометрии, описания граничных условий, эффективных коэффициентов переноса и формулировки замыкающих соотношений, полученных в результате экспериментального подтверждения принимаемых физических моделей и гипотез. Разработаны методы математического моделирования гидродинамики и теплообмена для наиболее характерных типов каналов с завихрителями различной конфигурации. Получены аналитические решения в форме модифицированных интегралов Лайона для оценки теплоотдачи в кольцевых каналах с завихрителями, а также для винтового течения теплоносителя. Проведено расчетное исследование влияния интенсивности завихренности потока и геометрических параметров каналов на вихревую структуру закрученных течений. Рассмотрены способы повышения теплогидравлической эффективности каналов ЯЭУ при использовании закручивающих устройств. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов физических факультетов университетов, чьи интересы связаны с теплофизикой, механикой жидкости и газа и процессами теплообмена в технических и природных системах.
Многопараметрические задачи устойчивости. Теория и приложения в механике
В книге излагаются фундаментальные основы и методы многопараметрической теории устойчивости с приложениями к задачам механики. В ней отражены современные знания и достижения теории бифуркаций собственных значений, анализа чувствительности характеристик устойчивости, теории устойчивости неконсервативных систем, анализа особенностей границ областей устойчивости, изучены вопросы устойчивости периодических систем и задачи максимизации критической силы потери устойчивости упругих систем при ограничении на полную массу. Книга адресована научным работникам и инженерам, преподавателям университетов, аспирантам и студентам старших курсов, интересующимся теорией устойчивости и ее приложениями.
Адаптивные методы обработки спекл-модулированных оптических полей
В настоящей монографии обобщаются результаты фундаментальных исследований в области обработки стохастических оптических полей. Рассмотрены основные физические принципы, лежащие в основе методов обработки спекл-структур, включающие как классические стационарные методы пространственной фильтрации оптических сигналов, голографической и спеклинтерферометрии, так и адаптивные методы, являющиеся дальнейшим развитием классических. Приводится описание информационно-измерительных систем, использующих классические и адаптивные методы обработки спекл-структур, предназначенных для регистрации перемещений, механических напряжений, скоростей, микро- и макропрофиля поверхности различных объектов. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся оптической обработкой информации, оптоэлектроникой, теорией и практикой разработки систем телеметрии, и может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.
Физика галактических дисков
Рассматриваются физические процессы, определяющие динамику и пространственную структуру астрофизических дисков (звездных и газовых дисков галактик). Проводится последовательное изучение динамики малых возмущений и вопросов устойчивости для бесстолкновительных и газодинамических (в том числе аккрецирующих) систем. Подробно рассматривается физика многочисленных неустойчивостей. Излагаются основные нелинейные результаты, базирующиеся на проведении численных (компьютерных) экспериментов. Обсуждаются некоторые механизмы образования спиральной структуры галактик. Описаны подходы к определению параметров темной массы в пределах галактик и в их ближайшей окрестности. Излагаются результаты открытия в последние годы новых галактических структур: вихрей, медленных баров, солитонной структуры спиральных рукавов, и подробно обсуждается физика этих феноменов. Для научных сотрудников и студентов старших курсов физико-математических специальностей вузов.
Когерентная и нелинейная оптика фотонных кристаллов
Книга посвящена описанию когерентных нелинейных оптических явлений, возникающих при взаимодействии интенсивных лазерных импульсов с пространственно периодической резонансной средой, или резонансным фотонным кристаллом. Изложена теория нелинейной динамической брэгговской дифракции, рассмотрена динамика формирования, распространения и взаимодействия точных и возмущенных брэгговских солитонов в таких структурах. Подробно также описаны различные механизмы повышения эффективности трехволнового параметрического взаимодействия в фотонных кристаллах с квадратичной нелинейностью. Книга будет полезна физикам-теоретикам и экспериментаторам, работающим в области нелинейной оптики и лазерной физики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении этих дисциплин.
Автоволновые процессы в нелинейных средах с диффузией
В монографии предпринимается попытка создания единой теории диссипативных структур Тьюринга–Пригожина для систем параболических и гиперболических уравнений с малой диффузией. Для этого развиваются специальные асимптотические методы исследования проблем существования и устойчивости высокомодовых стационарных режимов в сингулярно возмущенных системах, позволяющие получить весьма тонкие утверждения о неограниченном росте количества устойчивых диссипативных структур (как стационарных, так и периодических по времени) при уменьшении коэффициентов диффузии и при фиксированных прочих параметрах. Вырабатываются общие представления о характере автоволновых процессов в нелинейных средах с малой диффузией на основе систематического анализа феномена буферности, высокомодовых аттракторов и диффузионного хаоса. Рассматриваются приложения из радиофизики, механики, экологии, нелинейной оптики и теории горения. Для студентов старших курсов, аспирантов математических и физических факультетов университетов, специалистов по прикладной математике, теории колебаний, нелинейной динамике.
Основы метода функционала плотности в гидродинамике
Это первая монография, посвященная применению метода функционала плотности в механике сплошных сред. С единых позиций, основанных на теории метода функционала плотности, рассматриваются различные задачи многофазных многокомпонентных течений. Полученная система состоит из уравнений сохранения (массы, импульса, энергии, сохранения компонентов) и позволяет описывать межфазные границы как области с большими градиентами концентраций компонентов. Последнее обстоятельство позволяет применить метод сквозного счета для численного моделирования течений без выделения нестационарных межфазных границ. Отдельно рассматриваются как изотермические, так и неизотермические течения, течения с газовыми, жидкими и твердыми фазами, течения с фазовыми переходами (образование и исчезновение новых фаз), течения с поверхностно-активными веществами, течения с химическими реакциями. Подробно обсуждаются численные примеры многих модельных задач, проведено их сравнение с известными решениями. Рассмотрен ряд практически важных задач. Аспирантам и студентам-физикам, вычислительным математикам, механикам, занимающимся вопросами течений гетерогенных сред.
Термостимулированные электромагнитные поля твердых тел
Монография посвящена систематическому изложению основ физики флуктуационных электромагнитных полей твердых тел и их связи с фундаментальными явлениями в природе. С единых позиций излагаются современные теоретические модели тепловых полей и разнообразные способы описания их корреляционных свойств. На основе богатого экспериментального материала демонстрируется однозначная связь резонансных особенностей в спектре состояний термостимулированных полей, генерируемых твердыми телами, с их собственными модами – поляритонами. Детально исследованы особенности спектральных свойств бегущих и квазистационарных волн единого термостимулированного электромагнитного поля конденсированной среды. Экспериментальные результаты качественно и количественно согласуются с основными положениями феноменологических теоретических моделей. В рамках флуктуационной электродинамики рассмотрен ряд фундаментальных задач, связанных с дисперсионным взаимодействием тел, переносом энергии между телами, дифракцией полей с разными корреляционными свойствами на отверстии и свойствами квантовой системы вблизи поверхности твердого тела. Для специалистов в области флуктуационной электродинамики, спектроскопии твердого тела, физики поверхности, а также для аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.
Основы геофизической гидродинамики
Монография посвящена теоретическим вопросам геофизической гидродинамики. Сформулированы базисные предположения в качестве основы для описания крупномасштабной динамики атмосферы. При построении приближений основное внимание уделяется законам сохранения. Обсуждаются баротропная и бароклинная неустойчивости атмосферы и их связь с пространственно-временными масштабами движений. Рассмотрены механизмы трения в геофизических течениях. Основные свойства приближений геофизической гидродинамики проиллюстрированы на простейшей динамической модели циркуляции атмосферы, построенной с использованием понятия обобщенного тяжелого волчка. Книга предназначена специалистам в области геофизической гидродинамики.
Основы фемтосекундной оптики
В книге рассмотрены современные теоретические методы фемтосекундной оптики, излагаются физические принципы функционирования фемтосекундных лазеров с длительностью импульсов излучения порядка 10[-13]–10[-14] секунды, а также применения таких лазеров для изучения быстропротекающих и случайных процессов в аморфных средах при высоких температурах, для поиска перспективных носителей информации оптических процессоров и хладагентов твердотельных оптических рефрижераторов, для использования фемтосекундных импульсов в устройствах квантового счета. Значительное место уделяется основам фемтосекундной эхо-спектроскопии неупорядоченных молекулярных твердотельных сред. Для специалистов в области когерентной и квантовой оптики. Может служить учебным пособием для чтения лекций по одноименному курсу студентам, магистрантам и аспирантам физических факультетов государственных университетов и технических вузов, специализирующихся в подготовке специалистов по современным лазерным и информационным технологиям.