Хвалин А.Л. «Моделирование турбулентного режима течения газа» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 4, с. 320-327 (2022)

Проанализированы физические процессы, происходящие в турбулентном потоке. В поперечном сечении трубопровода выделены характерные области: ядро турбулентного потока и ламинарный пристеночный слой. Для моделирования распределения скорости в ядре потока использован степенной закон, в пристеночной области – линейный закон изменения модуля вектора скорости. Показатель степени определяется в зависимости от значения числа Рейнольдса, алгоритм приведен. Использованный подход не требует значительных вычислительных затрат в отличие от ряда известных сеточных методов на основе системы дифференциальных уравнений Навье–Стокса. На основе анализа физических процессов предложен способ математического моделирования турбулентного режима течения газа в круглой трубе в виде достаточно простых инженерных формул. Геометрический вид трехмерного годографа скорости представляет собой комбинацию из круглого усеченного конуса и фигуры вращения, образованной на основе степенной функции. Определена граница пристеночной области на основе числа Рейнольдса, получена инженерная формула. Приведены результаты расчетов, в графическом виде представлены двумерные профили скорости для ряда значений скоростей. Анализ результатов позволяет определить границы применимости модели. Так, при различиях значений модулей скорости на оси трубопровода и вблизи стенки более 20%, т.е. при числах Рейнольдса ниже 8000, годограф скорости претерпевает излом в верхушечной области. Графический вид годографа скорости приближается к параболическому, что соответствует ламинарному режиму течения газа и описывается законом Пуазейля.

Цой В.И. «Необратимость времени в общей теории относительности» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 4, с. 374-379 (2022)

Уравнения классической динамики частиц и волн допускают решения с обратным течением времени, и принято считать, что в них не отражается необратимость времени. В то же время энтропия в термодинамике и коллапсы волновых функций в квантовой механике свидетельствуют о том, что в этих разделах физики необратимость времени проявляется. Однако можно привести аргументы в пользу того, что основные классические уравнения непрерывного движения в механике, электродинамике и квантовой механике не допускают движения в обратной последовательности полностью по всем параметрам физических состояний. При этом преобразования с инверсией времени в совокупности с инверсией импульсов или связанных с ними величин возможны и приносят существенную пользу в анализе физических процессов. Для расширения картины преобразований со временем особый интерес представляет инверсия течения времени в уравнениях общей теории относительности, так как динамическими переменными в ней выступают метрические характеристики самого пространства-времени, а системы отсчёта являются неинерциальными. В статье рассмотрены преобразования с инверсией времени в динамических уравнениях гравитационного поля, частицы в гравитационном поле, а также в решениях уравнений для гравитационной волны и для изотропной космологической модели.