Григор'єв Андрій Миколайович. Вплив тиску і температури на механізми поглинання ультразвуку в рідких вуглеводнях: дисертація канд. фіз.-мат. наук: 01.04.14 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. - К., 2003.
Анотація до роботи:
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Вплив тиску і температури на в’язко-пружні властивості 3-циклопентилтолуолу // УФЖ. – 1996. – Т.41, №11-12, с. 1056-1058.
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Вплив тиску і температури на механізми поглинання ультразвуку в циклогексані // УФЖ. – 1997. – Т.42, №11-12, с. 1331-1332.
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Вплив тиску і температури на механізми поглинання ультразвуку в циклогексані та н-гексані. // Вісник Київського університету. Серія: Фізико-математичні науки. – 1997. – Вип.4. – С. 316-321.
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Вплив тиску і температури на в’язкопружні характеристики бінарних розчинів н-алканів // Вісник Київського університету. Серія: Фізико-математичні науки. – 1998. – Вип.1. – С. 368-372.
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Вплив тиску і температури на механізми поглинання в бінарних розчинах вуглеводнів // Вісник Київського університету. Серія: Фізико-математичні науки. – 2002. – Вип.4. – С. 337-339.
Адаменко І.І., Григор’єв А.М., Кузовков Ю.Г. Флуктуаційний механізм поглинання ультразвуку в розчинах молекулярних рідин // УФЖ. – 2003. – Т. 48, №4. – С. 424-427.
Adamenko I.I., Grigoriev A.N., Kuzovkov Yu.I. Molecular dynamics study of bulk and shear viscosity coefficients of some Lennard-Jones fluids in a wide range of temperatures and densities // J. Mol. Liquids. – 2003. – Vol. 105, №2-3. – P. 261-264.
Адаменко И.И., Григорьев А.Н., Кузовков Ю.И. Влияние термодинамических параметров на упругие и диссипативные свойства системы н-гексадекан-циклогексан // VI Республиканская научная конференция студентов и аспирантов по физике конденсированных сред. – Гродно (Беларусь). – 1998. – С. 46.
Adamenko I.I., Grigoriev A.N., Kuzovkov Yu.I. The influence of thermodynamic parameters and dissipative properties of the system n-hexane-cyclohexane // 5th Asian Thermophysical Properties Conference. – Seoul (Korea). – 1998.
Adamenko I.I., Grigoriev A.N., Kuzovkov Yu.I. Molecular dynamics study of bulk and shear viscosity coefficients of some Lennard-Jones fluids in a wide range of temperatures and densities // International Conference Physics of Liquids: Modern Problems. – Kiev (Ukraine), 2001. – P. 38.
Adamenko I.I., Grigoriev A.N., Kuzovkov Yu.I. Pressure Influence on absorption mechanisms in some hydrocarbons // International Conference Physics of Liquids: Modern Problems. – Kiev (Ukraine). – 2001. – P. 123.
АНОТАЦІЇ
Григор’єв А.М. Вплив тиску і температури на механізми поглинання ультразвуку в рідких вуглеводнях. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.14 – теплофізика та молекулярна фізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.
Акустичним імпульсно-фазовим методом визначено швидкість поширення та коефіцієнт поглинання ультразвуку в н-гексані, н-гексадекані, циклогексані та їхніх взаємних розчинах в інтервалі тисків (0.1-98.1) МПа і температур (293-393) К.
Використовуючи формалізм Гріна-Кубо методом молекулярної динаміки визначено структурний внесок у коефіцієнт поглинання ультразвуку досліджених рідких вуглеводнів на основі моделі леннард-джонсівського флюїду з різними показниками потенціалу сил відштовхування. Проаналізовано поворотно-ізомерний механізм поглинання ультразвуку в рідких н-алканах на основі багаторівневої моделі. Визначено коливальний, дифузійний і флуктуаційний внески у коефіцієнт поглинання ультразвуку. Показано, що із збільшенням тиску (енергії міжмолекулярної взаємодії) величина як структурного, так і коливального внесків у коефіцієнт поглинання ультразвуку, зменшується, причому для коливального внеску цей ефект значно помітніший.
Визначено ефективні часи коливальної релаксації на лініях постійної густини. Встановлено, що механізм коливальної релаксації обумовлений, в основному, потенціальною частиною внутрішньої енергії системи.
В молекулярній акустиці рідин механізми поглинання звуку визначаються переважно на основі якісного підходу, а саме виходячи з характеру термодинамічної та частотної залежності акустичних параметрів, або на основі квазіхімічних розрахунків.
В дисертації масив акустичних даних, отриманих експериментально в області високих тисків для групи молекулярних рідин, проаналізований кількісно на основі уявлень статистичної теорії нерівноважних процесів. Достовірність отриманих результатів ґрунтується на застосуванні комплексу апробованих експериментальних і теоретичних методів (акустичного, термодинамічного, статистичного), проведенні досліджень у широкому інтервалі зміни параметрів стану, взаємної узгодженості фізичних висновків, отриманих за допомогою використаних в роботі методів. Результати роботи можуть бути використані для побудови моделей дисипативних процесів в молекулярних рідинах, в умовах співіснування та одночасного проявлення цих процесів.
1. Використовуючи формалізм Гріна-Кубо методами молекулярної динаміки вперше визначено структурний внесок у коефіцієнт поглинання ультразвуку рідких вуглеводнів на основі моделі леннард-джонсівського флюїду з різними показниками потенціалу сил відштовхування. Аналіз структурного внеску у коефіцієнт поглинання ультразвуку та його залежності від термодинамічних параметрів показує, що із збільшенням тиску структурний внесок у коефіцієнт поглинання ультразвуку в рідких вуглеводнях зменшується. При цьому роль об’ємних деформацій у структурних дисипативних процесах зменшується порівняно з роллю зсувних деформацій.
2. Проаналізовано поворотно-ізомерний механізм поглинання ультразвуку в рідких н-алканах на основі багаторівневої моделі, яка враховує усі можливі конфігурації, в яких може перебувати молекула (4-и рівнева для н-гексану і 11-и рівнева для н-гексадекану). Показано, що багаторівнева модель адекватно описує дисипативні процеси при поширенні ультразвуку як у коротколанцюгових, так і довголанцюгових н-алканах, обумовлених поворотно-ізомерною релаксацією.
3. На основі експериментальних даних по коефіцієнту поглинання ультразвуку розраховані ефективні часи коливальної релаксації в групі досліджених вуглеводнів в широкому інтервалі тисків, температур і густин. Аналіз ефективних часів коливальної релаксації на лініях постійної густини дозволяє дослідити вплив кінетичної і потенціальної частини внутрішньої енергії на механізм коливальної релаксації. Встановлено, що значення ефективних часів релаксації більш чутливі до зміни густини, ніж до зміни температури. Це означає, що механізм коливальної релаксації обумовлений, в основному, потенціальною частиною внутрішньої енергії системи.
4. Аналіз концентраційної залежності коливального внеску у коефіцієнт поглинання ультразвуку дозволяє визначити відношення ймовірностей коливально-трансляційних переходів при зіткненнях одно- та різносортних молекул. Це відношення слабо залежить від тиску і температури і визначається будовою та енергією взаємодії молекул розчину. Якщо будова молекул подібна (н-гексан – н-гексадекан), то відношення ймовірності коливально-трансляційного переходу близьке до одиниці. Якщо молекули відрізняються за будовою (н-гексан – циклогексан, н-гексадекан – циклогексан), то це відношення тим більше, чим більша відмінність в енергії міжмолекулярної взаємодії.
