Разработка математической модели колебаний жидкости с учетом релаксационных явлений
https://doi.org/10.26583/gns-2026-03-06
EDN: RPUJYC
Аннотация
Разработана математическая модель колебаний жидкости при последовательном подводном выделении большого количества энергии от нескольких расположенных в одной точке источников, приводящих к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением. Периодическое расширение газа приводит к возникновению волнового колебательного процесса в жидкости, что, в свою очередь, оказывает механическое воздействие на расположенные на некотором расстоянии от источников энергии тела (преграды). Вывод модели основан на использовании модифицированной формулы закона Гука и второго закона Ньютона. Отрезки времени, разделяющие процессы выделения энергии, принимаются такими, чтобы их частота совпадала с частотой собственных колебаний. При этом наступают резонансные колебания. Их амплитуда ограничивается внутренним трением в жидкости. Если частоты источников незначительно отличаются от частоты собственных колебаний, возникают бифуркационно-флаттерные колебания, с периодическим возрастанием амплитуды от некоторого ее максимального значения до минимального. Применение модифицированной формулы закона Гука при выводе определяющего волнового дифференциального уравнения позволяет учесть длину и время свободного пробега микрочастиц (молекул, атомов и др.). Результаты работы могут быть использованы в энергетике, нефтяной и атомной промышленности для очистки внутренних поверхностей теплообменников, а также магистральных трубопроводов от различного рода отложений.
Об авторах
А. В. ГубинскийРоссия
специалист гражданской обороны
К. В. Трубицын
Россия
кандидат экономических наук, доцент
В. А. Кудинов
Россия
доктор физико-математических наук, профессор
Список литературы
1. Кедринский В.К. Гидродинамика взрыва: эксперимент и модели. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2000. 435 с. Режим доступа: https://djvu.online/file/pp1zRV9fLcnbz?ysclid=mrndeq4q4582112757 (дата обраще-ния: 26.02.2026).
2. Кабисов К.С., Камалов Т.Ф., Лурье В.А. Колебания и волновые процессы: Теория. Задачи с решениями. Москва: КомКнига, 2010. 360 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19446374&ysclid=mrne87w4ro741277691 (дата обращения: 26.02.2026).
3. Кудинов И.В. Разработка математических моделей и исследование неравновесных явлений с учетом про-странственно-временной нелокальности. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки». 2018;22 (1):116-152. https://doi.org/10.14498/vsgtu1566
4. Соболев С.Л. Локально-неравновесные модели процессов переноса. Успехи физических наук. 1997;(167)10:1095-1106. https://doi.org/10.3367/UFNr.0167.199710f.1095
5. Соболев С.Л. Процессы переноса и бегущие волны в локально-неравновесных системах. Успехи физиче-ских наук. 1991;161(3):5-29. https://doi.org/10.3367/UFNr.0161.199103b.0005
6. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Монография. Москва: Дрофа, 2003. 840 с. Режим доступа: https://djvu.online/file/aKKbN2Gb7dd46?ysclid=mrneba6b41761471914 (дата обращения: 02.03.2026).
Рецензия
РЕЦЕНЗИЯ
На рецензию представлена статья «Разработка математической модели колебаний жидкости с учетом релаксационных явлений».
Работа посвящена исследованию волновых колебательных процессов в жидкостях, связанных с подводным выделением энергии. Результаты исследований могут найти практическое применение в различных отраслях промышленности для устранения отложений на внутренних поверхностях трубопроводов, теплообменников и других технологических объектов путем создания бифуркационно-флаттерных колебаний, что обуславливает несомненную актуальность работы.
Основная часть работы посвящена выводу модели на базе основных физических законов. Следует отметить несомненно высокую математическую культуру автора: все выкладки логически связаны и сопровождаются необходимыми комментариями, выводы обоснованы, что не оставляет сомнений в достоверности полученных результатов.
Автор провел детальный анализ поведения разработанной модели при различных значениях параметров, который позволил сделать выводы о поведении жидкости в различных условиях. Основные результаты моделирования визуализированы. На основании проведенного анализа в качестве основного вывода предлагается использовать искусственно создаваемые бифуркационно-флаттерных колебаний для очистки внутренних поверхностей технологических объектов с движущимися жидкими средами.
Статья обладает несомненной научной и практической ценностью, однако, но носит чисто теоретический характер. В связи с этим, учитывая практико-ориентированный характер журнала «Глобальная ядерная безопасность», хотелось бы рекомендовать автору уделить больше внимания описанию практического применения полученных результатов.
В целом, считаю, что после соответствующей доработки статья «Разработка математической модели колебаний жидкости с учетом релаксационных явлений» может быть опубликована в журнале «Глобальная ядерная безопасность»
Рецензент:
к.э.н., зав. кафедрой
информационных
и управляющих систем
ВИТИ НИЯУ МИФИ О.Ф. Цуверкалова
Для цитирования:
Губинский А.В., Трубицын К.В., Кудинов В.А. Разработка математической модели колебаний жидкости с учетом релаксационных явлений. Глобальная ядерная безопасность. 2026;16(3):60-70. https://doi.org/10.26583/gns-2026-03-06. EDN: RPUJYC
For citation:
Gubinskiy A.V., Trubitsyn K.V., Kudinov V.A. Development of a mathematical model of fluid oscillations taking into account relaxation phenomena. Global Nuclear Safety. 2026;16(3):60-70. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/gns-2026-03-06. EDN: RPUJYC
JATS XML























