Заседание семинара "Проблемы информатики и управления"

В докладе будут представлены результаты большого цикла работ научной группы из ФИЦ ИУ РАН по исследованиям новых физических явлений, связанных с переносом тепла и напряжений в неравновесных течениях газа, в которых нарушаются классические законы Фурье и Стокса, см. [1-4]. При этом тепло может переноситься из холодной неравновесной области в горячую. Данные эффекты затрагивают как фундаментальные вопросы, связанные с уточнением формулировки второго начала термодинамики для неравновесных состояний на микромасштабах, так и возможные приложения. Обсуждаются различные классы задач, в которых реализуются эффекты, описываемые на основе уравнения Больцмана и других кинетических уравнений. Выясняются принципиальные отличия подхода от распространенных методов термодинамики неравновесных процессов. Формулируется расширительная трактовка второго начала термодинамики, опирающаяся на H-теорему с акцентом на статистическую энтропию как практический индикатор. Устанавливаются условия опытной проверки эффектов с использованием современных методов пучковой электронной флуоресценции (эксперимент готовит группа Dr. P. Perrier из Марсельского университета). Обсуждается вопрос поиска природных референтов с обнаружением неклассических явлений переноса. Намечаются перспективы применения эффектов. Рассматриваются модели микроскопических тепловых машин и микрорефрежераторов (что важно в современных электронных технологиях), основанные на аномальном переносе тепла. Предлагается каскадная схема, усиливающая охлаждение за счет аномального теплопереноса между системой пластин. Предлагаются гипотетические устройства, в которых при создании различной неравновесности на границе можно ускорять или замедлять течение газа, что связано с аномальным переносом вязких напряжений.

 

1. Aristov V.V. A steady state, supersonic flow solution of the Boltzmann equation // Phys. Letters A. 1998. V. 250. P. 354-359.

2. В.В. Аристов, С.А. Забелок, А.А. Фролова. Возможность аномального теплопереноса в течениях с неравновесными граничными условиями // Доклады Академии наук, 2017. Т.473, № 3. С. 286-290.

3. Aristov V. V., Voronich I. V., Zabelok S. A. Nonequilibrium nonclassical phenomena in regions with membrane boundaries // Physics of Fluids. 2021. V. 33. - P. 012009-1-012009-11.

4. Аристов В. В., Забелок С. А., Фролова А. А. Моделирование неравновесных структур кинетическими методами. М.: Физматкнига, 2017.

 

По вопросам, связанным с работой семинара, просьба обращаться по эл. почте: seminar@frccsc.ru