Влияние начальных условий на динамику распространения диффундирующего вещества

Авторы

  • Алла Николаевна Бестужева
  • Андрей Леонидович Смирнов

Аннотация

В работе продолжены исследования процесса диффузии вещества, попавшего на водную поверхность, в частности, изучено влияние неравномерности начального распределения вещества на динамические характеристики пятна загрязнения. Под пятном загрязнения понимается область поверхности воды, для которой концентрация диффундирующего вещества выше заданной пороговой. С помощью метода Фурье получены аналитические решения краевых задач для уравнения диффузии в неограниченных областях, содержащие специальные функции. Для их анализа используются асимптотические и численные методы. Сделан вывод о том, что при одинаковых объемах загрязнения его начальное распределение по поверхности оказывает слабое влияние не только на время жизни пятна, но и на его максимальный радиус. В случае равномерного распределения вещества найден максимальный размер пятна загрязнения и момент времени, когда он достигается. Библиогр. 7 назв. Ил. 3. Табл. 1.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

1. Bestuzheva A.N., Smirnov A.L. Propagation dynamics of a diffusing substance on the surface and in the bulk of water // Vestnik St. Petersb. Univ. Math. 2015. Vol. 48, issue 4. P. 262-270. DOI: 10.3103/S1063454115040044

2. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции, 2-е издание. М.: Наука, 1974. Т. 2. 296 с.

3. Temme N.M. Error Functions, Dawson's and Fresnel Integrals. Ch. 7. In: NIST Digital Library of Mathematical Functions / eds F.W. J.Olver, A.B.Olde Daalhuis, D.W. Lozier, et al. Cambridge University Press, 2010. URL: http://dlmf.nist.gov (accessed: 07.07.2017).

4. Bauer S.M., Smirnov A. L., Filippov S.B., Tovstik P. E., Vaillancourt R. Asymptotic methods in mechanics of solids. In: International Series of Numerical Mathematics. Vol. 167. Birkhauser, 2015.

5. Чхетиани О.Г., Голицын Г.С. Обнаружение и распространение диффузионных пятен примеси и время их жизни // Доклады Академии Наук. 2014. Т. 455, №5. С. 524-528.

6. Астраханцев Г.П., Меншуткин В.В., Петрова Н.А., Руховец Л.А. Моделирование экосистем больших стратифицированных озер. СПб.: Наука, 2003. 363 с.

7. Озмидов Р.В. Диффузия примесей в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

Загрузки

Опубликован

20.08.2020

Как цитировать

Бестужева , А. Н., & Смирнов, А. Л. (2020). Влияние начальных условий на динамику распространения диффундирующего вещества. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 4(4), 664–670. извлечено от https://math-mech-astr-journal.spbu.ru/article/view/8638

Выпуск

Раздел

Механика

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)