Авторы: Чебоксаров А. Б. Откидычев П. А

Вид материалаАнализ

Содержание


2. Рассеяние низкоэнергетических квантовых частиц в центально-симметричном поле.
3. Моделирование процесса конвективной диффузии.
Подобный материал:




Авторы: Чебоксаров А.Б. Откидычев П.А.

Толокольников Е.А.


Моделирование некоторых физических процессов в нелинейных средах

Аннотация: разработанный авторами метод аналитического решения дифференциальных уравнений в частных производных позволяет создавать математические модели физических процессов в нелинейных средах



1. Распространения тепловых возмущений от двух мгновенных точечных источников в нелинейной среде с объемным поглощением


Для описания процесса используем уравнения:,

Аналитическое решение данных уравнений дает картины эволюции тепловых фронтов:




Анализ показывает поведение волн разогрева и охлаждения в любой момент времени и в любой точке пространства.


2. Рассеяние низкоэнергетических квантовых частиц в центально-симметричном поле.


Рассмотрим низкоэнергетическое s – рассеяние электронов на нелинейном потенциале, имеющий вид:



Для эффективной длины рассеяния электронов на потенциале получаем оценку:



Вычисление численными методами и аналитическими дают примерно одинаковые результаты:


Z

Оценка аналитическая

Оценка

численная









2

1,194

1,077

1,236

1,063

10

-0,086

-0,295

-0,067

-0,278



3. Моделирование процесса конвективной диффузии.


Рассмотрим конвективную диффузию частиц наполнителя из падающей в жидкости капли суспензии и определим концентрацию частиц наполнителя в капле суспензии как функцию радиальной координаты и времени . Для нахождения необходимо решить нелинейное уравнение диффузии с начальными и граничными условиями следующего вида:



Решение задачи методом эталонного моделирования дает выражение для полного потока диффундирующих частиц наполнителя:

(3.2.28)

Таким образом, полный поток частиц носителя, диффундирующих из капли суспензии, погружающейся в жидкость с малой скоростью, пропорционален концентрации частиц в капле, коэффициенту диффузии , скорости погружения и радиусу капли .