Исследование термо- и гидродинамических особенностей взаимодействия высокочастотных электромагнитных полей с полярными жидкостями Галимбеков, Айрат Дамирович

Введение к работе

Актуальность темы.

За последние годы возрос научный интерес к проблемам взаимодействия высокочастотных электромагнитных полей (ВЧ ЭМП) с веществом. Данный интерес обусловлен перспективностью ВЧ ЭМ воздействия в наукоемких отраслях производства в целях интенсификации технологических и физико-химических процессов и управления ими путем непосредственного воздействия на рабочую среду ВЧ ЭМП. В отличии от существующих методов воздействия на сплошную среду ВЧ ЭМП обладают рядом преимуществ. Так электромагнитные волны распространяются до полного затухания на достаточно большие расстояния вглубь объекта воздействия и речь может идти о различных электрогидродинамических (ЭГД) явлениях и управлении ими в глубинах рабочей среды.

Несмотря на большой научный интерес, теоретические исследования взаимодействия ВЧ ЭМП с веществом находятся в начальном состоянии. Вопросы, эффекты и особенности взаимодействия ВЧ ЭМП с различного рода сплошными средами составляют новое направление электромагнитной гидродинамики - высокочастотную электромагнитную гидродинамику (ВЧ ЗМГД). ВЧ ЭМГД-до настоящего времени, как в научном, так и в прикладном отношении мало изучена. На сегодняшний день нет общепринятой замкнутой системы уравнений, аналогичной уравнениям электромагнитной гидродинамики в квазистационарных ЭМП.

Цель работы. Целью данной диссертации явилось:

1. Построение последовательной феноменологической теории взаимодействия ВЧ ЭМП с полярными жидкостями.

2. На базе идей неравновесной термодинамики необратимых процессов разработка теории воздействия ВЧ ЭМП на многокомпо-нентнке поляризующиеся гомогенные системы.

Задачи исследований:

3. Построение математической модели термо- и гидродинамических явлений в полярных жидкостях при воздействии на них высокочастотного электромагнитного поля.

4. Построение математической модели термо- и гидродинамических явлений в многокомпонентных поляризующихся гомогенных системах при воздействии на"них ВЧ ЭМП.

5. Применение построенных математических моделей к задачам

высокочастотной электромагнитной гидродинамики. Научная новизна заключается в следующем:

6. Е работе создана феноменологическая теория и получена система тгрмо- и гидродинамических уравнений для описания поведения полярных жидкостей в ВЧ ЭМП.

7. На основе построенной теории рассмотрены задачи:

воздействие однородного направленного и вращающегося В^х ЭМП на течение полярной жидкости. Показано, что ВЧ ЭМП влияет не реологию полярной жидкости.

влияние ВЧ ЭМВ на течение полярной жидкости. Показано, что при распространении ВЧ ЭМВ наблюдается сложная гидродинамическая картина.

3. Построена теория взаимодействия ВЧ ЭМП с поляризующимися
гомогенными многокомпонентными системами и на основе построение!
теории рассмотрена задача изотермической диффузии.

Практическая ценность работы.

Гидродинамические эффекты, исследованные в данной работе могут быть использованы при управлении различными технологическими процессами.

В работе защищаются следующие положения:

8. Система термо- и гидродинамических уравнений, описывающ. поведение полярной жидкости в ВЧ ЭМП.

9. Система уравнений, описывающая термо- и гидродинамическ: эффекты в многокомпонентных гомогенных системах в ВЧ ЭМП.

10. Эффекты влияния ВЧ ЭМП на прямые процессы диффузии, тел лопроводности и перекрестные эффекты Соре, Дюфура.

11. Гидродинамические эффекты, возникающие при воздействи ВЧ ЭМП на течение полярных жидкостей.

12. Эффект перераспределения концентраций компонент в гомо генной поляризующейся многокомпонентной системе при воздействи ВЧ ЭМП.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались обсуждались в XVII Школе-семинаре по проблемам трубопроводног транспорта (г. Уфа, ИПТЭР, 29 ноября Т994 г.), на 1-ой научно конференции молодых ученых физиков республики Башкортоста (г.Уфа, 21-23 ноября 1994 г.), в XVIII Школе семинаре не проблемам механики сплошных сред в системах добычи, транспор та и переработки нефти и газа (г. Уфа, ИПТЭР, 17 октября 1995 г г.Уфа), на IV Всероссийской научной конференции студентов фичї

сов и молодых ученых (г. Екатеринбург, 21- 23 апреля 1996 r.)t т научной конференции "Физика в Башкортостане" (г. Уфа, 28,29 «ая I99S г.), в XX Школе-семинаре по проблемам механики сплош-шх сред в системах добычи, транспорта и переработке нефти и га-\я. (г Уфа, ИПТЭР, 26 марта 1997 г.).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано Q работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех "лав, заключения и списка литературы. Работа изложена на Mi. страницах мзакнопистного текста, включая в рисунков, библиография из 92 наименований.