Анотація до роботи:

Шакун К.С. Роль колективних ефектів у процесах переносу в рідинах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.02 – Теоретична фізика – Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова. – Одеса, 2004.

Розвинуто Лагранжеву теорію теплових гідродинамічних флуктуацій для стисливої рідини з релаксуючою зсувною в'язкістю, і запропоновано метод визначення підходящого радіусу лагранжевої частинки. Завдяки цьому вдається відтворити поведінку автокореляційних функцій поступальної і кутової швидкості молекул при , а також якісно описати їх в області осциляцій. Отримано оцінки колективних внесків в коефіцієнти самодифузії різних рідин.

Відтворена залежність від часу кореляційної функції потоку числа частинок. Показано, що потік має нетривіальні проекції на лагранжеві та эйлерові складові гідродинамічного поля швидкостей.

Запропоновано нову степеневу форму потенціалу міжмолекулярної взаємодії для простих рідин, яка узагальнює потенціал Ленарда-Джонса при великих тисках. Досліджено температурну залежність повного коефіцієнта самодифузії рідкого аргону.

1. Розвинуто лагранжеву теорію теплових гідродинамічних флуктуацій для рідин з релаксуючою зсувною в'язкістю. Встановлено загальний зв'язок між відповідними лагранжевими та ейлеровими кореляційними функціями. Детально проаналізовано внески трансверсальних і поздовжніх мод.

2. Запропоновано метод визначення підходящого радіусу лагранжевої частинки, що повністю обумовлює можливість застосування лагранжевої теорії теплових гідродинамічних флуктуацій для опису колективних внесків у кореляційні функції молекулярних змінних і коефіцієнти переносу.

3. Детально описано роль колективних ефектів у формуванні поведінки автокореляційних функцій поступальних і кутових швидкостей молекул рідини.

4. Успішно відтворені низькочастотні складові спектрів автокореляційних функцій швидкості молекул в аргоні і воді.

5. Визначено величину і температурну залежність колективних внесків у коефіцієнти самодифузії рідин з різним характером міжмолекулярної взаємодії: простих і сильно асоційованих рідин та рідких металів. Показано, що відносна величина колективного внеску в коефіцієнт самодифузії досягає 20 % у простих рідинах (типу аргону), 30 % – у рідких металах (натрій, ртуть) і (40-50) % – у асоційованих рідинах, в першу чергу, в гліцерині та води.

6. Показано, що потік числа частинок є комбінацією ейлерової і лагранжевої перемінних. Відзначено, що аж до першого нуля цієї кореляційної функції її поведінка визначається АКФШ молекули. В області осциляцій і дрібностепенового спадання, її поведінка визначається суперпозицією АКФШ молекули і кореляційної функції швидкостей двох найближчих сусідів.

7. Досліджено величину і температурну залежність одночастинкових внесків у коефіцієнт самодифузії простих рідин. Встановлено зв'язок закону спадання АКФШ молекули з міжчастинковим потенціалом.

8. На основі аналізу а) спектрів деполяризованого розсіювання світла на великих зсувах частот і б) рівняння стану в широкому інтервалі зміни густин і температур досліджено відштовхувальну частину міжмолекулярного потенціалу для аргону. Показано, що при атм параметр крутизни істотно відрізняється від значення, характерного для Ленард-Джонсонівського потенціалу.

9. Запропоновано новий вид потенціалу міжмолекулярної взаємодії для аргону.

Публікації автора:

1. Lokotosh T.V., Malomuzh N.P., Shakun K.S. Nature of oscillations for the autocorrelation functions for translational and angular velocities of a molecule // J. Mol. Liq. – 2002. – Vol. 96-97. – P. 245-263.

2. Lokotosh T.V., Malomuzh N.P., Shakun K.S. Peculiarities of time dependence of the current-cerrent correlation function // J. Chem. Phys. – 2003. – Vol. 118, 23. – P. 10382-10386.

3. Bulavin L.A., Lokotosh T.V., Malomuzh N.P., Shakun K.S. Collective contributions to the selfdiffusion process in liquids // Ukrainian Journal of Physics. – 2004. – Vol. 49, 6. – P. 556-562.