Аннотації

Автор(и):
Клапченко В. І., Кузнецова І. О.
Автор(и) (англ)
Klapchenko V. , Kuznetsova I.
Дата публікації:

02.08.2024

Анотація (укр):

Пропонована робота представляє спробу створення статистичної картини процесу формування направлених потоків газу в трубах постійного перерізу на їх початкових стадіях. В основу такої спроби покладено результати двох попередніх робіт авторів, присвячених розробці особливого варіанта статистичної фізики – фрагментованої фізичної статистики зі встановленим універсальним механізмом самоупорядкування в системах тотожних частинок. На ідеалізованій моделі формування газового потоку визначено якісну статистичну картину змін ентропії окремо для двох складових – орієнтаційної ентропії та ентропії ізотропного хаосу. Кінцеву кількісну картину отримано з використанням імовірнісної інтерпретації механічного руху. Показано, що основні характеристики стаціонарних молекулярних потоків описуються формулами, відомими зі спеціальної теорії відносності. Така закономірність у поведінці була названа квазірелятивізмом молекулярних потоків. Отримані на основі розгляду залежності тиску газових потоків на ідеальних моделях молекулярних систем збігаються з відомим рівнянням Бернуллі, що є додатковим підтвердженням справедливості використаного підходу. Встановлено числові залежності ентропії упорядкованого хаосу й ентропії перехідного процесу від ізотропного до упорядкованого хаосу. Зроблено основний висновок: всі перехідні процеси в молекулярних системах завжди відбуваються зі зростанням ентропії за рахунок приросту орієнтаційної складової. Навіть ті, в яких молекулярна система примусово переводиться в стани з меншою ентропією. В необмежених системах це може стати причиною для спонтанного виникнення процесів самоупорядкування (вихори, торнадо, циклони, блискавка тощо).

Анотація (рус):

Анотація (англ):

This paper represents an attempt to create a statistical picture of the process of formation of directed gas flows in pipes of constant cross-section at their initial stages. This attempt is based on the results of two previous publications by the authors devoted to the development of a special version of statistical physics – fragmented physical statistics with an established universal mechanism of self-ordering in systems of identical particles. Using an idealized model of gas flow formation, a qualitative statistical picture of entropy changes is determined for two components – orientational entropy and isotropic chaos entropy. The final quantitative picture is obtained using a probabilistic interpretation of mechanical motion. It is shown that the main characteristics of stationary molecular flows are described by formulas known from the special theory of relativity. This pattern of behavior was called quasi-relativism of molecular flows. The pressure dependences of gas flows obtained from consideration of ideal models of molecular systems coincide with the well-known Bernoulli equation, which is additional confirmation of the validity of the approach used. The numerical dependences of the entropy of ordered chaos and the entropy of the transition process from isotropic to ordered chaos have been established. The main conclusion was made: all transient processes in molecular systems always occur with an increase in entropy due to an increase in the orientation component, even those in which the molecular system is forcibly transferred to states with lower entropy.In unlimited systems, this can cause the spontaneous occurrence of self-ordering processes (vortexes, tornadoes, cyclones, lightning, etc.).

Література:

  1. Клапченко В. І., Кузнецова І. О., Краснянський Г. Ю. Фрагментована фізична статистика та процеси самоупорядкування в складних системах. Управління розвитком складних систем. Київ, 2023. № 53. С. 80 – 90.
  2. Клапченко В. І., Кузнецова І. О., Краснянський Г. Ю. Універсальний механізм розвитку процесів самоупорядкування в системах тотожних частинок. Управління розвитком складних систем. Київ, 2023. № 54.
    С. 122 – 131.
  3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. Москва: Наука, 1986. 736 с.
  4. Zucker R. D., Biblarz O. Fundamentalsofgasdynamics. Monterey, California: JohnWiley@Sons, inc., 2002. 493 p.
  5. Овсянников Л. В. Лекции по основам газовой динамики. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 336 с.
  6. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. Москва: Наука, 1964. 568 с.
  7. Клапченко В. І., Тесля Ю. М. Ймовірнісна інтерпретація механічного руху. Теорія і практика будівництва. Київ, 2011. № 8. С. 32 – 37.
  8. Худсон Д. Статистика для физиков. Москва: Мир, 1970. 297 с.
  9. Паули В. Теорияотносительности. Москва: Наука, 1991. 328 с.
  10. Филиппов А. Т. Многоликий солитон. Москва: Наука, 1990. 288 с.
  11. Халатов А. А. Теплові та газодинамічні процеси в складних вихрових і закручених потоках. Київ, 2015.
  12. Фединець В. О. Особливості вимірювання температури газових потоків. Науковий вісник НЛТУ України. Львів, 2013. № 23 (11). С. 148 – 152.
  13. Эткин В. А. Термокинетика (термодинамика неравновесных процессов переноса и преобразования энергии). Тольятти, 1999. 228 с.
  14. Клапченко В. І., Григораш Ю. І., Кузнецова І. О. Низькотемпературний провісник нагріву. Енергоефективність в будівництві та архітектурі. Київ, 2016. № 8. С. 135 – 140.

References:

  1. Klapchenko, Vasily, Kuznetsova, Irina & Krasnianskyi, Grygorii. (2023). Fragmented physical statistics and self-ordering processes in complex systems. Management of Development of Complex Systems, 53, 80–90.
  2. Klapchenko, Vasily, Kuznetsova, Irina & Krasnianskyi, Grygorii. (2023). A universal mechanism for the development of self-ordering processes in systems of identical particles. Management of Development of Complex Systems, 54, 122–131.
  3. Landau, L. D. & Lifshits, E. M. (1986). Hydrodynamics. Moscow: Nauka, 736.
  4. Zucker, R. D. & Biblarz, O. (2002). Fundamentalsofgasdynamics. Monterey, California: JohnWiley@Sons, inc., 493.
  5. Ovsyannikov, L. V. (2003). Lectures on the fundamentals of gas dynamics. Moscow-Izhevsk: Institute of Computer Research, 336.
  6. Landau, L. D. & Lifshits, E. M. (1964). Statistical Physics. Moscow: Nauka, 568.
  7. Klapchenko, V. I. & Teslia, Yu. M. (2011). Probabilistic interpretation of mechanical movement. Theory and Practice of Construction, 8, 32–37.
  8. Hudson, D. (1970). Statistics for physicists. Moscow: Mir, 297.
  9. Pauli, V. (1991). Theory of relativity. Moscow: Nauka, 328.
  10. Filippov, A. T. (1990). Many faces of soliton. Moscow: Nauka, 288.
  11. Khalatov, A. A. (2015). Thermal and gas dynamic processes in complex vortex and swirling flows. Kyiv.
  12. Fedynets, V. O. (2013). Peculiarities of measuring the temperature of gas flows. Scientific Bulletin of NLTU of Ukraine, 23 (11), 148–152.
  13. Etkin, V. A. (1999). Thermokinetics (thermodynamics of nonequilibrium processes of energy transfer and conversion). Tolyatti, 228.
  14. Klapchenko, V. I., Grigorash, Yu. I. & Kuznetsova, I. O. (2016). Low-temperature predictor of heating. Energy efficiency in construction and architecture, 8, 135–140.