Введение к работе
Актуальность темы. Построенная статистическая теория жидкого состояния з различных приближениях по строгости исходных положений не уступает ранее развитым теориям газов и кристаллов. Вследствие этого центр тяжести в статистических исследованиях в последние годы сместился в направлении описания поостранотвен-но-неоднородных систем с доведением теоретически построений до числа. Имеющиеся здесь результаты выглядят гораздо скромнее и менее достоверно, чем в случае однородных систем, поскольку, как правило, иыеет место рассогласование при использсіаний аналогичных аппроксимаций в рамках метод* ББГКЛ и метода термодинамических функционалов плотности.
Гетерогенные системы являются наиболее яркими представителями неоднородных систем. Существующие в настоящее время приближенные статистические теории гетерогенных систем страдают тем основным недостатком, что фактически испольвуют для замыкачяя соответствующих, цепочек уравнений аппроксимации, содержащие радиальные функции распределения для однородных сосуществующих фаз.
3 рамках метода условных распределений реализована возможность учета изменения структуры как на микроуровне (через условные коррелятивные функции распределения частиц в микрообъемах ), так и на уровне макроскопическом (через нас jp сглаженных по микрообъемам плотностей-). Исследованию гетерогенных систем с помощью метода условных распределений и посвящена данная работа.
Новизна работы состоит в том, что на основе статистического метода условных распределений исследована гетерогенная система со сферической границей раздела фаз. Для систем пузырек-жвдколь и капля-газ исследована структура переходной сферической области, рассчитай профиль плотности, компоненты тензора давления и поверхностное нагяжвние. Установлена зависимость поверхностного натяжения от радиуса Поверхности для капли и пузырька.е Рассмотрен вопрос о влипши микрофлуктуаций поля плг-ности на взаимодействие частиц в приближении линейной реакции. Получено замкнутое уравнение относительно потенциалов средних сил для однородных и неоднородных сред в ква-иклассическш приближении,.
Научная и практическая значимость. Полученные в диссертационной работе результаты имеют научное и практическое значение. Разработана последовательная теория гетерогенной системы со сферической границей радела фаз.. Впервые установлен вид функциоиальной зависимости поверхностного натяжения сг радиуса сГ прической поверхности раздела фаз для систем пузырек-жидкость и капля-газ в переходной области, локализованной между малыми и большими радиусами щжеизіш. \ Обнаружена анизотропия и относительно быстрое затухание откликов потенциалов средних сил на микрофлуктац:.х плотности. Разработана схема учета квантовых поправок в термодинамические функции однородных и неоднородных систем в квазиклассическом приближении.
Результаты работы могут быть испольговак : при определении параметров сосуществующих фаз в чистых и многокомпонентных системах, при расчете прямых корреляционных функций, д.-: учета квантовых поправок при расчете термодинамических функций.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Вывод уравнения для равновесного п^иля плотности гетерогенной системы на основе статистического выражения для эффективного гамильтониана, полученного с помощью метода коррелятивных функций условных распределений.
-
Вывод уравнения для профиля плотности в системе со сферической границей раздела фаз и методика его численного решения на ЭВМ.
-
Расчет профилей компонентов касательной и нормальной составляющей тензора давления в системе пузырек-жидкость и капля-газ.
-
Вывод приближенного выражения для поверхностного натяжения в системе со сферической границей раздела фаз.
Б. Методика численного решения системы интегпальных уравнений типа Фредгольма И рода для откликов потенциалов средних сил на шкрофлуктуации плотности в ячейках метода условных распределений.
в. Изучение схо.-.имооти итерационной процедуры численного решения сі..геш интегральных уравнений.
-
Исследование анизотропии откликов потенциалов средних сил и их пространственного затухания.
-
Вывод на базе метода условных распределений системы интегральных , мнений для потенциалов средних сил в ква-
зиклассическом приближении и разработка методики ее ре-пения. Конкретное личное участие автора в получении научных результатов, изложенных в диссертации. Совместно с И. И. Наркъви-чем и Роттом Л. А. разработана методика расчета эффективного га-милъниана гетерогенной системы со сферической межфазной границей раздела. Совместно с И. И. Маркевичем разработан алгоритм численного решения системы интегральных уравнений типа Фред зльма II рода. Совместно с Г. С. Бокуном разработка методика учета квантовых поправок в термодинамические функции.
Апробация работы . Основной материал диссертации докладывался на следующих конференциях, совещаниях и семинарах:
48-ая научно-техническая конференция БТИ им. СМ. Кирова (Минск, 1982 ); 43-ая научно-техническая конференция БТИ им. СМ. Кирова (Минск, 1S83); Всесоюзный семинар по фиэико-химии поверх .остных явлений и дисперсных систем (Ленинград, 1984);51-ая научно-техническая конференция БТИ им. СМ. Кирова ( Минск, 1985 ); Всесоюзное созєіцание "Теплофизика метастабиль-ных жидкостей в с^лзи с явлениями кипения и кристаллизации" (Свердловск, УЩ АН СССР, 1985 ).
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в в статьях журналов и сборников.