Pprincipia philosophiae naturalis

Чашечкин Ю.Д.

07.05.18, Понедельник, 11:00, ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, конференц-зал

Базовый семинар: Вычислительные методы и математическое моделирование

Кратко обсуждаются этапы развития современного естественнонаучного знания, гносеологические следствия распространения информационных технологий, определения математики, физики, механики. Обосновываются принципы выбора физических величин, характеризующих состояние и течения жидкостей, с учетом требований рациональности и наблюдаемости. Оценивается полнота описания наблюдений природных систем в диапазоне астрономических, земных, лабораторных, микроскопических масштабов.

Описание динамики и структуры течений проводится на основе системы фундаментальных уравнений (переноса вещества, импульса, энергии, с учетом эффектов диссипации и закономерностей распределений термодинамических потенциалов, а также их производных – плотности, давления, температуры, концентрации), инфинитезимальные симметрии которой согласуются с базовыми принципами физики.

Обсуждаются условия построения полных решений линейных и слабонелинейных систем фундаментальных уравнений, включающих волны, вихри и пропущенные в анализе лигаменты (сингулярно возмущенные компоненты, характеризующие прослойки и волокна, линейные предшественники ударных волн). Сравнения пространственно – временных параметров решений и атомно-молекулярного строения вещества определяют границы применимости базовых моделей.
В качестве примеров согласованного теоретического и лабораторного моделирования рассмотрены процессы формирования структур боковой термоконцентрационной конвекции; распространения периодических внутренних волн; обтекания двумерных препятствий стратифицированными (сильно и слабо) и однородными (потенциально и актуально) жидкостями. Прямые макроскопические проявления атомно-молекулярных процессов иллюстрируются наблюдениями картин переноса вещества и излучения звука течениями, порождаемыми падающими в жидкость каплями.

Рациональная реализация компьютерных технологий на основе аналогов законов сохранения с учетом результатов согласованных расчетов и экспериментов позволит описать и прогнозировать эволюцию природные систем и процессов, без привлечения дополнительных гипотез и параметров.

Литература

  1. Chashechkin Yu. D. Differential fluid mechanics – harmonization of analytical, numerical and laboratory models of flows. P. 61-91. // Mathematical Modeling and Optimization of Complex Structures. Springer Series “Computational Methods in Applied Sciences” V. 40. 2016. 328 p. P. 61-91. DOI: 10.1007/978-3-319-23564-6-5
  2. Загуменный Я.В., Чашечкин Ю.Д. Нестационарная вихревая картина обтекания пластины с нулевым углом атаки (двумерная задача) // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2016, № 3, с. 48–65. DOI: 10.7868/S056852811603018X
  3. Чашечкин Ю.Д., Прохоров В.Е. Акустика и гидродинамика удара капли о водную поверхность // Акустический журнал. 2017. Т. 63. No. 1. С. 38–49. DOI: 10.1134/S1063771016060038

Следующий семинар: 21.05.2018 - Моделирование процессов вытеснения в трещиноватых средах (докладчики: Блонский А.В., Савенков Е.Б.).

Предыдущий семинар: 16.04.2018 - Осцилляторные нейронные сети и нейросетевой динамический метод обработки изображений (докладчик: Кузьмина М.Г.).