Список опублікованих автором праць за темою дисертації

 

1 V.N. Mal’nev and R.A. Naryshkin. Peculiarities of transport phenomena in highly excited gases // Journal of Molecular Liquids. – 2005. – Vol. 120. – Р. 75–78.

2 Е.А. Пашицький, В.М. Мальнєв, Р.О. Наришкін. Гідродинамічні вихори у відкритих системах зі стоками речовини // УФЖ. – 2005. – Т. 50, №6. – С. 568–574.

3 V.N. Malnev and R.A. Naryshkin. Metastable Quasimolecules in Excited Gases // Ukr. J. Phys. – 2005. – Vol. 50, №4. – P. 333–339.

4 D.V. Anchishkin, V.M. Khryapa, R.O. Naryshkin, P.V. Ruuskanen. Annihilation Mechanism of Dilepton Emission from Finite Fireball // Ukr. J. Phys. – 2004. – Vol. 49, №11. – P. 1039–1052.

5 Э.А. Пашицкий, В.Н. Мальнев, Р.А. Нарышкин. О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора 3Не-4Не // ФНТ. – 2005. – Vol. 31, №2. – P. 141–147.

6 Е.А. Пашицький, В.М. Мальнєв, Д.В. Анчишкін, Р.О. Наришкін. Гідродинамічна вихорова нестійкість ядерної матерії при зіткненнях високозбуджених важких ядер // Вісник Київського Університету. Cер. фіз.-мат. наук. – 2005. – №1. – C. 371–376.

7 Р.О. Наришкін. Про можливий механізм стабілізації нестійких гідродинамічних вихрів у збуджених газах // Вісник Київського Університету. Cер. фіз.-мат. наук. – 2005. – №2. – C. 440–442.

8 E. Pashitskii, D. Anchishkin, V. Malnev, R. Naryshkin. Possible mechanism of atmospheric vortices development under condensation of water vapor in dense cloud systems // Journal of Molecular Liquids. – 2005. – Vol. 120. – Р. 79–82.

9 V.N. Mal’nev and R.A. Naryshkin. Peculiarities of transport phenomena in highly excited gases // 2nd International Conference PLM MP. Abstracts. – Kyiv, 2003 (September 12-15). – P. 41 (2-9. O.).

10 D. Anchishkin, R. Naryshkin. Pion Annihilation Mechanism Of Dilepton Production In Relativistic Heavy Ion Collisions // Фундаментальные исследования материи в экстремальных состояниях. Cборник статей. – МИФИ, Москва. – 2004. – C. 89–94.

11 E.A. Pashitskii, V.N. Mal’nev and R.A. Naryshkin. Entrainment of superfluid component into “solid body” rotation by Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov forces // 3rd International Conference PLM MP. Abstracts. – Kyiv, 2005 (May 27–31). – P. 211 (7-1. O.).

12 V.N. Mal’nev and R.A. Naryshkin. Collision integral of highly excited gas // 3rd International Conference PLM MP. Abstracts. – Kyiv, 2005 (May 27–31). – P. 56 (2-6. O.).

 

АНОТАЦІЇ

 

Наришкін Р.О. Гідродинамічна нестійкість вихрового руху в системах з об’ємним стоком речовини. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.02 — теоретична фізика.— Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005.

Дисертація присвячена виникненню, розвитку та стабілізації нестійких гідродинамічних вихрових рухів у нестисливій рідині. Досліджено точні нестаціонарні розв’язки нелінійних рівнянь Нав’є-Стокса в циліндричній та сферичній системі координат. Описано основні механізми нестійкості (за рахунок об’ємного стоку в багатокомпонентних системах з фазовими перетвореннями і вертикальних потоків з ненульовим градієнтом швидкості) та механізми її стабілізації. Загальні результати застосовано до виникнення потужних атмосферних вихрів, до процесу розшарування перенасиченого розчину ³Не-⁴Не, до обертального руху згустку гарячої ядерної матерії, який утворюється при релятивістському зіткненні важких ядер з великими орбітальними моментами та до резонансно-збудженого газу, в якому можуть утворюватися кластери чи квазімолекули, що складаються з атомів в основному і збудженому станах. В цих системах досліджено особливості вихрового руху і розглянуто механізм виникнення об’ємного стоку. В одних випадках нестійкість вихрового руху допомагає пояснити існуючі експериментальні результати чи спостережувані явища, а в інших випадках передбачені нові ефекти, які можна перевірити на досліді.

Ключові слова: вихровий рух, гідродинамічна нестійкість, механізми стабілізації, об’ємний стік, багатокомпонентна система, фазові перетворення, атмосферні вихори, розчин ³Не-⁴Не, гаряча ядерна матерія, резонансно-збуджений газ.

 

АННОТАЦИЯ

 

Нарышкин Р.А. Гидродинамическая неустойчивость вихревого движения в системах с объемным стоком вещества. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.02 — теоретическая физика. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2005.

Диссертация посвящена возникновению, развитию и стабилизации неустойчивых гидродинамических вихревых движений в несжимаемой жидкости. Исследованы точные нестационарные решения нелинейных уравнений Навье-Стокса в цилиндрической и сферической системе координат. Описаны основные механизмы неустойчивости (за счет объемного стока в многокомпонентных системах с фазовыми превращениями и вертикальных потоков с ненулевым градиентом скорости) и механизмы ее стабилизации. Общие результаты применены к возникновению мощных атмосферных вихрей, к процессу расслоения пересыщенного раствора ³Не-⁴Не, к вращательному движению сгустка горячей ядерной материи, который образуется при релятивистском столкновении тяжелых ядер с большими орбитальными моментами и к резонансно-возбужденному газу, в котором могут образовываться кластеры или квазимолекулы, состоящие из атомов в основном и возбужденном состояниях. В этих системах исследованы особенности вихревого движения и рассмотрен механизм возникновения объемного стока. В одних случаях неустойчивость вихревого движения помогает объяснить существующие экспериментальные результаты или наблюдаемые явления, а в других случаях предсказаны новые эффекты, которые можно проверить на опыте.

Ключевые слова: вихревое движение, гидродинамическая неустойчивость, механизмы стабилизации, объемный сток, многокомпонентная система, фазовые превращения, атмосферные вихри, раствор ³Не-⁴Не, горячая ядерная материя, резонансно-возбужденный газ.

ABSTRACT

 

Naryshkin R.A. Hydrodynamic instability of vortex motion in the systems with a bulk sink of the matter. — Manuscript.

Thesis for a scientific degree of the candidate of physical and mathematical sciences by speciality 01.04.02. — theoretical physics.— National Taras Shevchenko University of Kyiv, Kyiv, 2005.

The thesis is devoted to the origination, development and stabilization processes of instable hydrodynamic vortices in the incompressible liquid. The exact non-stationary solutions of non-linear hydrodynamic equations are investigated in the cylindrical and spherical coordinate systems. These solutions nullify the viscous terms in Navier-Stokes equations and grow in time according to an exponential law or by a scenario of non-linear “explosive” instability. The acceleration of the “rigid-body” vortex rotation of an incompressible liquid is due to the joint action of convective and Coriolis forces in the presence of a convergent radial flow, whose velocity is linked by the continuity equation to the intensity of a bulk sink or velocity of an ascending vertical flow, which increases with height. Two principal mechanisms of instability: due to bulk sink existence in the multicomponent systems with phase transitions and due to vertical flows with a non-zero velocity gradient are described. The stabilization mechanisms of the hydrodynamic instability are also considered.

The general results are applied to the origination of power atmospheric vortices, to the process of decomposition of a supersaturated ³Не-⁴Не solution, to the rotational motion of the hot nuclear matter (fireball), which is formed in relativistic collisions of heavy ions with large angular momenta, and to the resonantly excited gas, in which clusters or quasimolecules (molecules that consist of one non-excited and one excited atom) can be formed. In such systems peculiarities of vortex motion are investigated and mechanisms of bulk sink origination are considered. In some cases the instability of vortex motion helps one to explain existing experimental results or natural phenomena, while in the other cases new effects, which can be tested in experiments, are predicted.

In the case of supersaturated ³Не-⁴Не solutions, it is showed that the formation and growth of hydrodynamic vortices in decomposing ³Не-⁴Не solutions gives rise to quantized vortices in the superfluid component and, as a consequence, leads to acceleration of the process of heterogeneous decomposition (phase separation) in comparison with homogeneous decomposition what was observed experimentally.

In the case of fireball, the prediction that hydrodynamic instability can change the final distributions of the products of nuclear reactions in the phase space was made. Exact axially non-symmetric velocity profiles, which correspond to the elliptic flow, are found. It is also investigated how a finite space-time volume of the fireball (as the region of a bulk sink) effects on the rates of thermal dilepton (e⁺e^-, м⁺м) emission from р⁺р^- meson annihilation processes.

In the case of resonantly excited gas, it is shown that under the conditions of cluster formation the instable behavior of vortex motion can be realized. In contrast, the formation of quasimolecules leads to the stabilization of the rotation inside the gas. The energy of dissociation and typical sizes of quasimolecules are calculated and lifetime is estimated. It is also shown that quasimolecules are metastable. The stationary concentration of quasimolecules in the resonantly excited gas is calculated as a function of laser pumping.

Key words: vortex motion, hydrodynamic instability, stabilization mechanisms, bulk sink, multicomponent system, phase transitions, atmospheric vortices, ³Не-⁴Не solution, hot nuclear matter, resonantly-excited gas.