ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ПОЛИМЕРНОЙ ЖИДКОСТИ

С целью определения характера процессов динамического полимерного потока с простыми химическими реакциями в двумерной цилиндрической геометрии в рамках гидродинамического описания выбраны объекты — расплав сахара и высокомолекулярная фракция глютенина муки,  которые исследовались на ротационном реометре HAAKE RotoVisco 1 и анализаторе влагосодержания OHAUS MB23. Рассмотрена нелинейная динамика вязкого течения сжимаемой, однородной жидкости с химическими реакциями. Получено нестационарное точное решение пуазейлевского типа. Это решение используется, чтобы исследовать влияние вязкости и химических реакций первого порядка на характеристики неравновесных динамических состояний системы. Приведенные результаты совместных исследований специалистов ВНИИ кондитерской промышленности и НИЯУ «МИФИ» являются продолжением работ по формированию структур в пищевых дисперсных системах и указывают на то, что подобные особенности могут также проявляться в реальных потоках полимерных жидкостей в различных промышленных установках.

1. Ребиндер, П.А. (1979). Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды. М, Наука. — 384 с.

2. Levich, V.G. (1977). Physicochemical hydrodynamics. London: Advance Publications. — 571 p.

3. Hunter, R.J. (2000). Foundations of colloid science. Oxford: Oxford University Press. — 820 p. ISBN: 978–0–19850–502–0

4. Olmsted, P.D. (2008). Perspectives on shear banding in complex fluids. Rheologica Acta, 47(3), 283–300.

5. Krotov, V.V., Rusanov, A.I. (1999). Physicochemical hydrodynamics of capillary systems. London: Imperial College Press. — 496 p. ISBN: 978–1–78326–206–9

6. Uriev, N.B., Kuchin, I.V. (2006). Modelling of the dynamic state of disperse systems. Russian Chemical Reviews, 75(1), 31–55.

7. Doi, M., Edwards, S.F. (1988). The theory of polymer dynamics. Oxford: Oxford University Press. — 406 p. ISBN: 978–0–19852–033–7

8. Groisman, A., Steinberg, V. (2004). Elastic turbulence in curvilinear flows of polymer solutions. New Journal of Physics, 6, 29–47.

9. Nicolis, G., Prigogine, I. (1977). Self-organization in nonequilibrium systems. New York: John Wiley & Sons. — 512 p. ISBN: 0471024015

10. Karimov, A.R., Schamel, H. (2015). The successive formation and disappearance of density structures in simple expanding systems. Physica Scripta, 90(9), 095201.

11. Stenflo, L., Yu, M.Y. (1996). Origin of oscillations. Nature v. 384, 224–239.

12. Кадомцев, Б.Б. (1994). Динамика и информация. Успехи физических наук, 164, 449–530.

13. Kadanoff, L.P. (1999). From order to chaos II essays: critical chaotic and otherwise. Hong Kong: World Scientific. —768 p. ISBN-10: 9810234341, 9810234333

14. Karimov A.R., Schamel H., Shcheglov V.A. (2000). Amplification of initial perturbations in simple hydrodynamic systems. Physics Letters, Section A: General, Atomic and Solid State Physics, 272(3), 193–196.

15. Epstein, I.R., Pojman, J.A. (1998). An introduction to nonlinear chemical dynamics: oscillations waves, patterns, and chaos. Oxford: Oxford University Press. — 408 p. ISBN: 978–0–19509–670–5.

16. Кирсанов, Е.А., Матвеенко, В.Н. (2016). Неньютоновское поведение структурированных систем. М, Техносфера. — 383 с. ISBN: 978–5–94836–461–2

17. Берлин, А.А., Вольфсон, С.А., Ениколопян, Н.С. (1978). Кинетика полимеризационных процессов. М, Химия. — 320 с.

18. Кац, Е.И., Лебедев, В.В. (2013). Физика мягкой материи. М, МФТИ.

19. Урьев, Н.Б., Талейсник, М.А. (1976). Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс. М, Пищевая промышленность. — 240 c.

20. Френкель, Я.И. (1975) Кинетическая теория жидкостей. Ленинград, Наука. — 592с.

21. Eyrng, H.(1936). Viscosity, plasticity, and diffusion as examples of absolute reaction rates. Journal of Chemical Physics, 4(4), 283–291.

22. Schamel, H. (2004). Lagrangian Fluid description with simple applications in compressible plasma and gas dynamics. Physics Reports, 392(5), 279–319.

23. Gibbon, J.D. (2008). The three dimensional Euler equations: Where do we stand? Physica D: Nonlinear Phenomena, 237(14–17), 1894–1904.

24. Moffatt, H.K. (2009). Singularities in fluid dynamics and their resolution. Lecture Notes in Mathematics, 1973, 157–166. ISBN978–3–642–00837–5

25. Урьев, Н.Б., Талейсник, М.А. (1985). Пищевые дисперсные системы. М, Агропромиздат. — 296 с.

26. Karimov, A.R., Shcheglov, V.A. (2000). Nonlinear Langmuir oscillations under nonequilibrium conditions. Physics of Plasmas, 7(3), 1050–1052.

27. Karimov, A.R., Korshunov, A.M., Beklemishev, V.V. (2015). Influence of chemical reactions on the nonlinear dynamics of dissipative flows. Physica Scripta, 90(8), 185–203.

28. Розенберг, Л.Д. (1968). Мощные ультразвуковые поля. М, Наука. — 268 с.

29. Маргулис, М.А. (2000). Сонолюминесценция. Успехи Физических Наук, 170, 263–287.

30. Акопян, Б.В., Ершов, Ю.А.(2005). Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Учебное пособие. М, МГТУ им. Н.Э. Баумана. — 224 c.

31. Аксенова, Л.М., Кочетов, В.К., Лисицын, А.Б., Никольский, К.Н., Панфилов, В.А., Подхомутов, Н.В., Семенова, А.А., Талейсник, М.А. (2015). Пищевые технологии будущего и нанопреобразования биополимеров. Краснодар: Диапазон-В. — 304 с. ISBN 978–5–91050–168–7.