Механика жидкости и газа (о журнале) Механика жидкости и газа
Известия Российской академии наук
 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1024-7084

Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 8255

<< Предыдущая статья | Год 2004. Номер 6 | Следующая статья >>
Алексей Алексеевич Бармин (к 70-летию со дня рождения) // Изв. РАН. МЖГ. 2004. № 6. С. 3-7.
Год 2004 Том   Номер 6 Страницы 3-7
Название
статьи
Алексей Алексеевич Бармин (к 70-летию со дня рождения)
Автор(ы)
Аннотация

29 декабря 2004 г. исполняется 70 лет известному ученому-механику, доктору физико-математических наук, профессору, действительному члену Российской академии естественных наук, члену редколлегии нашего журнала Алексею Алексеевичу Бармину.

А.А. Бармин родился в Магнитогорске 29 декабря 1934 г. Окончив школу в 1953 г., он поступил на механико-математический факультет Московского университета. Здесь, будучи студентом и затем аспирантом, А.А. Бармин начал свою научную деятельность под руководством выдающегося советского ученого-механика академика Л.И. Седова.

Имя А.А. Бармина стало широко известно ученым-механикам в начале 60-х годов XX в., когда были опубликованы его первые работы, посвященные магнитогидродинамическим ударным волнам. Эти работы составили предмет кандидатской диссертации А.А. Бармина и были высоко оценены Академией наук. В 1961 г. за них ему была присуждена премия им. С.А. Чаплыгина. До сих пор А.А. Бармин остается самым молодым ученым, удостоившимся этой премии.

Конец 50-х - начало 60-х годов XX в. было временем интенсивного развития в нашей стране и мировой науке нового направления в механике - магнитной гидродинамики (МГД). Система уравнений магнитной гидродинамики с математической точки зрения существенно более сложная, чем уравнения классической гидродинамики. Поэтому даже решение простейших задач в этой области связано с большими трудностями часто принципиального характера. В частности, в теории МГД-разрывов к этому времени были получены общие соотношения на разрывах, но исследование их свойств и решения конкретных задач ограничивалось только простейшими случаями, когда соответствующие системы уравнений сводились к гидродинамическим (разрывы параллельные магнитному полю). Решение задач в общем случае Произвольной ориентации магнитного поля сдерживалось тем, что условия на МГД-разрывах представлялись в виде сложной системы алгебраических отношений не разрешенных относительно параметров за разрывом. Развитие магнитной гидродинамики требовало разрешения и исследования условий на МГД-разрывах. И эта задача была блестяще решена в первых работах А.А. Бармина.

А.А. Бармину удалось упростить соотношения на МГД-разрывах с помощью оригинального и очень удачного выбора переменной на ударных адиабатах МГД ударных и детонационных волн, что позволило в явном виде выразить все параметры за разрывом как функции этой новой переменной. Опираясь на эти результаты, А.А. Барминым были решены и представлены в очень красивой и оригинальной форме классические автомодельные задачи о проводящем поршне, а также о распаде произвольного разрыва в магнитной гидродинамике с произвольной ориентацией магнитного поля при наличии фронтов детонации.

Этот первый цикл работ во многом определил дальнейший путь А.А. Бармина в науке. За редким исключением, все его исследования посвящены изучению разрывов и течений, содержащих разрывы, для сложных моделей сплошной среды. И сегодня А.А. Бармин - признанный лидер в этой области науки, в которую он внес огромный творческий вклад. Этот вклад оценен, в частности, присуждением А.А. Бармину в 2004 г. Государственной премии Российской Федерации.

В этих же первых работах уже определился "научный стиль" А.А. Бармина и его пристрастия в науке. Он не стремится быть первооткрывателем, исследующим эффекты, лежащие на поверхности. Его интерес в преодолении трудностей, связанных с решением сложных и принципиальных задач, с целью исследования фундаментальных свойств решений и анализа глубинных эффектов, позволяющих не только решить поставленную задачу, но и определить области приложения полученных результатов.

Следующий цикл работ А.А. Бармина посвящен исследованию фронтов ионизации и рекомбинации в магнитном поле. Своеобразие этой задачи, отличающее ее от классической теории разрывов решений гиперболических систем уравнений, состоит в том, что по разные стороны от разрыва течение описывается различными системами гиперболических уравнений. С той стороны от разрыва, где газ ионизован, течение описывается уравнениями идеальной магнитной гидродинамики, а с другой стороны от разрыва, где газ не ионизован - независимыми системами уравнений газовой динамики и уравнений Максвелла. Было известно, что в частном случае фронтов ионизации, параллельных магнитному полю, для получения единственного решения задач о течениях, содержащих такие разрывы, не достаточно обычных граничных условий, следующих из законов сохранения на разрыве. В этом частном случае было показано, что дополнительные граничные условия можно получать из условия существования решения задачи о структуре разрыва. Однако вопрос о свойствах фронтов ионизации и содержащих их решений при произвольной ориентации магнитного поля оставался открытым. В решение этой проблемы исчерпывающий вклад внесли работы А.А. Бармина и А.Г. Куликовского.

В этих работах были исследованы структуры фронтов ионизации в предположении, что температура газа не слишком высока и главный диссипативный механизм -магнитная вязкость. Оказалось, что фронты ионизации разделяются на несколько различных типов с различным числом необходимых дополнительных граничных условий, следующих из требования существования структуры этих разрывов. Во всех случаях число этих условий оказалось таким, что вместе с соотношениями, вытекающими из законов сохранения и уравнений Максвелла, они обеспечивали эволюционность разрыва. Дополнительные соотношения были найдены в явном виде или исследованы качественно.

Используя полученные результаты, была решена задача о поршне. Несмотря на то, что эта задача очень сложна, ее полное исследование представляет очень красивую самосогласованную картину, в которой области с решениями различных типов примыкают одна к другой, причем имеется область параметров, где решение трехзначно.

Были проведены также интересные исследования ряда других вопросов, связанных с фронтами ионизации, в том числе исследование устойчивости фронтов, исследования структуры при других предположениях, в том числе с учетом излучения и т.д.

Общая теория фронтов ионизации была использована А.А. Барминым при расчете технических устройств, обеспечивающих создание мощного электромагнитного излучения при ударном сжатии монокристалла в магнитном поле (за эти работы Российская академия естественных наук присудила А.А. Бармину в 1996 г. медаль им. П.Л. Капицы).

Неожиданный и очень красивый результат получен при решении задачи о поршне в условиях, когда возможно возникновение фронтов рекомбинации. Было показано, что существуют области параметров, где решение не единственно, но, что достаточно необычно, существуют также области параметров, где автомодельное решение отсутствует.

Как показали численные исследования, в случаях, когда автомодельное решение отсутствует, на границе полупространства (на поршне) возникают периодические колебания параметров, которые уходят от поршня в виде волн с чередованием проводящих и непроводящих слоев.

Интересно, что аналогичный эффект образования "слоистого течения" был теоретически обнаружен и исследован А.А. Барминым совместно с А.Г. Куликовским в задаче о стационарном истечении сверхзвукового потока электропроводного газа из расширяющегося сопла в магнитном поле (за эту работу они были удостоены в 1997 г. Российской академией естественных наук второй медали им. П.Л. Капицы).

Исследование плоских стационарных автомодельных решений уравнений идеальной магнитной гидродинамики в общем случае представляет собой сложную и громоздкую задачу благодаря большому числу параметров, характеризующих задачу, и широкому набору различных типов возможных разрывов и автомодельных течений разрежения. Только блестящее владение аппаратом разрешения условий на разрывах и удачные подходы к перечислению и представлению возможных типов решений позволили А.А. Бармину справиться с данной проблемой. Полученные в этих исследованиях конкретные результаты, связанные с описанием течений, возникающих при пересечении различных типов разрывов, позволили рассмотреть ряд ситуаций, имеющих место при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли и дать механическое объяснение ряду наблюдаемых эффектов, считавшихся парадоксальными.

Среди работ А.А. Бармина, не связанных с магнитной гидродинамикой, очень интересны исследования, относящиеся к теории фильтрации. Здесь были рассчитаны одномерные течения жидкости и пара при наличии теплопроводности. Было показано, что наряду с областями, где течет только жидкость или только пар, при определенных условиях образуется область, в которой происходит их совместное непрерывное термодинамически равновесное течение. На одной из границ этой области в общем случае образуется скачок, на котором происходит испарение или конденсация конечной доли расхода. В другой группе работ рассмотрено осаждение примесей на скелет из фильтрующей среды. Это, с одной стороны, приводит к уменьшению пористости и увеличивает сопротивление среды, а с другой - может приводить к уменьшению вязкости среды (так происходит, например, при осаждении вязкой компоненты из эмульсии) и облегчению фильтрации. При течениях с осаждением обнаружены и исследованы разрывы параметров потока и другие особенности этих течений.

Смотреть
/ Скачать
pdfpdf (305K)
<< Предыдущая статья | Год 2004. Номер 6 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 243 (495) 434-22-21 mzg@ipmnet.ru https://mzg.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82144 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
© Изв. РАН. МЖГ
webmaster
Rambler's Top100