|
Метод дробного дифференцирования в прикладных задачах теории тепломассообмена. Ю.И. Бабенко. Содержание |
- Часть 1. ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ И ДИФФУЗИОННЫХ ПО-ТОКОВ НА ГРАНИЦЕ ОБЛАСТИ
- Глава 1. Дифференцирование дробного порядка
- 1.1. Основные сведения по дробному дифференцированию. Дробная производная Летникова
- 1.2. Дополнительные сведения по дробному дифференцированию
- 1.3. Вычисление ДПЛ вблизи предельных и особых точек
- 1.3.1. Выражение ДПЛ при малых значениях
- 1.3.2. Выражение ДПЛ при больших значениях
- 1.3.3. Поведение ДПЛ вблизи точки разрыва
- 1.3.4. Поведение ДПЛ вблизи сингулярной точки
- 1.4. Решение уравнений с дробной производной
- 1.4.1. Простейшие линейные уравнения
- 1.4.2. Линейное однородное уравнение с постоянными коэффициентами
- 1.4.3. Линейное неоднородное уравнение с постоянными коэффициентами
- 1.4.4. Линейное однородное уравнение с переменным коэффициентом
- 1.4.5. Линейное неоднородное уравнение с переменным коэффициентом
- 1.4.6. Нелинейные уравнения
- 1.4.7. Поведение решения при больших временах
- 1.4.8. Поведение решения вблизи особой точки
- 1.5. Упражнения
- Глава 2. Определение тепловых потоков на границе полубесконечной области в линейных задачах
- 2.1. Вводные примеры
- 2.1.1. Определение теплового потока по заданному изменению температуры
- 2.1.2. Определение температуры по заданному изменению теплового потока
- 2.1.3. Граничное условие третьего рода
- 2.1.4. Смешанное граничное условие
- 2.2. Линейное уравнение с переменными коэффициентами
- 2.2.1. Основная формула метода
- 2.2.2. Второй вывод основной формулы
- 2.2.3. Случай, когда коэффициенты уравнения зависят только от координаты
- 2.2.4. Случай, когда коэффициенты уравнения зависят только от времени
- 2.2.5. Определение температуры поверхности по заданному изменению теплового потока
- 2.2.6. Граничное условие третьего рода
- 2.3. Сопоставление с точными решениями
- 2.4. Улучшение сходимости рядов, представляющих решение
- 2.5. Простейшие задачи теории тепломассообмена
- 2.6. Определение граничного градиента при больших временах
- 2.6.1. Вводный пример
- 2.6.2. Теплопередача в среду со степенной зависимостью температуропроводности от координаты
- 2.6.3. Теплопередача в среду с экспоненциальной зависимостью температуропроводности от координаты. Логарифмический оператор
- 2.6.4. Теплоотдача от цилиндра. Обратный логарифмический оператор
- 2.6.5. Переменный коэффициент теплоотдачи, зависящий от времени
- 2.6.6. Метод малого оператора
- 2.7. Вопросы обоснования
- 2.7.1. Определение температурного поля
- 2.7.2. Погрешность при определении поля
- 2.7.3. Прямой метод определения граничного градиента
- 2.7.4. Погрешность при определении граничного градиента
- 2.8. Упражнения
- Глава 3. Различные модификации метода
- 3.1. Неоднородные уравнения
- 3.1.1. Простейшее уравнение. Первая форма решения
- 3.1.2. Простейшее уравнение. Вторая форма решения
- 3.1.3. Общее уравнение. Первая форма решения
- 3.1.4. Общее уравнение. Вторая форма решения
- 3.1.5. Упражнения
- 3.2. Многомерные задачи
- 3.2.1. Простейшее уравнение. Первая форма решения
- 3.2.2. Простейшее уравнение. Вторая форма решения
- 3.2.3. Общее уравнение. Первая форма решения
- 3.2.4. Общее уравнение с коэффициентами, не зависящими от
- 3.2.5. Уравнение с коэффициентами, не зависящими от и
- 3.2.6. Упражнения
- 3.3. Сопряженные задачи
- 3.3.1. Вводный пример
- 3.3.2. Общий случай
- 3.3.3. Упражнения
- 3.4. Обратные задачи
- 3.4.1. Вводный пример
- 3.4.2. Общий принцип решения
- 3.4.3. Использование преобразования Лапласа
- 3.4.4. Упражнения
- 3.5. Задачи без начальных условий
- 3.5.1. Вводный пример
- 3.5.2. Общий случай. Высокая частота
- 3.5.3. Общий случай. Произвольная и низкая частота
- 3.5.4. Экспоненциальный процесс
- 3.5.5. Упражнения
- 3.6. Задачи, связанные с гиперболическими и эллиптическими уравнениями
- 3.6.1. Волновое уравнение
- 3.6.2. Гиперболическое уравнение с переменными коэффициентами
- 3.6.3. Гиперболическое уравнение теплопроводности
- 3.6.4. Эллиптические уравнения
- 3.6.5. Упражнения
- 3.7. Разложение по степеням параметра
- 3.7.1. Вводный пример
- 3.7.2. Коэффициент уравнения зависит от координаты
- 3.7.3. Коэффициент уравнения зависит от времени
- 3.7.4. Коэффициент уравнения зависит от обеих переменных
- 3.7.5. Упражнения
- Глава 4. Определение тепловых потоков на границе конечной области
- 4.1. Простейшее уравнение теплопроводности
- 4.1.1. Вводный пример
- 4.1.2. Различные условия на границе
- 4.1.3. Различные условия на границе
- 4.2. Уравнения с переменными коэффициентами
- 4.2.1. Коэффициенты уравнения зависят от координаты. Специальный случай
- 4.2.2. Разложение по степеням параметра
- 4.3. Стационарные задачи теплопроводности
- 4.3.1. Вводный пример
- 4.3.2. Различные условия на границе
- 4.3.3. Теплоотдача в неоднородную пластину
- 4.4. Упражнения
- Глава 5. Нелинейные задачи теплообмена
- 5.1. Нелинейное граничное условие
- 5.1.1. Вводный пример
- 5.1.2. Приближенное решение
- 5.1.3. Уравнение, расщепляющееся на конечные множители
- 5.1.4. Уравнение, не расщепляющееся на конечные множители
- 5.2. Нелинейное уравнение. Общий метод
- 5.2.1. Вводный пример
- 5.2.2. Нестационарная теплоотдача при наличии нелинейного поглощения теплоты
- 5.3. Структура точного решения
- 5.3.1. Вводный пример
- 5.3.2.Теплопередача в среду с нелинейной теплопроводностью
- 5.4. Разложение по степеням параметра
- 5.4.1. Вводный пример
- 5.4.2. Уравнение с квадратичной нелинейностью
- 5.4.3. Нелинейности высших степеней
- 5.4.4. Граничное условие второго рода
- 5.4.5. Квадратичная нелинейность с коэффициентом, зависящим от времени.
- 5.4.6. Квадратичная нелинейность с коэффициентом, зависящим от координаты
- 5.4.7. Уравнение гиперболического типа
- 5.5. Упражнения
- Часть 2. ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ТЕПЛОМАССООБМЕНА
- Глава 6. Теплообмен в инертных средах
- 6.1. Нестационарная теплоотдача от цилиндра со вдувом
- 6.1.1. Равномерный нагрев поверхности
- 6.1.2. Неравномерный нагрев поверхности
- 6.2. Теплообмен с нелинейными эффектами на поверхности
- 6.2.1. Охлаждение полубесконечного тела излучением
- 6.2.2. Охлаждение слоя излучением
- 6.2.3. Нагревание полубесконечного тела
- 6.2.4. Нагревание пластины
- 6.3. Задачи нелинейной теплопроводности
- 6.3.1. Теплопередача в среду
- 6.3.2. Теплопередача в среду
- 6.3.3. Теплопередача в среду
- 6.4. Теплоотдача от шара, движущегося в жидкости
- 6.4.1. Нестационарная теплоотдача в вязкой жидкости
- 6.4.2. Стационарная теплоотдача в идеальной жидкости
- 6.5. Определение зависимости функции теплоотдачи от времени
- 6.5.1. Метод дробно-степенных рядов
- 6.5.2. Использование замкнутого выражения
- 6.6. Определение зависимости коэффициента температуропроводности от времени
- 6.6.1. Общий случай
- 6.6.2. Специальный случай
- 6.6.3. Специальный случай
- 6.7. Термозондирование материала
- 6.7.1. Произвольные граничные условия
- 6.7.2. Специальный случай
- 6.8. Асимптотические закономерности нестационарной теплоотдачи в слоистую среду
- 6.8.1. Случай
- 6.8.2. Случай
- Глава 7. Изотермические процессы массообмена
- 7.1. Растворение газа при сжатии
- 7.1.1. Постановка задачи
- 7.1.2. Общий метод решения
- 7.1.3. Некоторые частные решения
- 7.1.4. Предельные случаи
- 7.1.5. Оценка величины давления
- 7.1.6. Случай
- 7.2. Движение сжимаемой жидкости в пористом теле с проточными и застойными зонами
- 7.2.1. Постановка задачи
- 7.2.2. Общее решение
- 7.2.3. Предельные случаи
- 7.2.4. Пример расчета
- 7.3. Захват аэрозольных частиц термодинамически неравновесной каплей
- 7.3.1. Постановка задачи
- 7.3.2. Применение основного метода
- 7.3.3. Случай
- 7.4. Диффузия из расширяющейся капли
- 7.4.1. Постановка задачи
- 7.4.2. Общее решение
- 7.4.3. Линейное увеличение объема
- 7.4.4. Случай
- 7.4.5. Случай
- 7.5. Массообмен при наличии гетерогенной химической реакции
- 7.5.1. Постановка задачи
- 7.5.2. Диффузия к плоской поверхности
- 7.5.3. Диффузия к сферической поверхности
- 7.6. Массообмен на границе при наличии гомогенной химической реакции
- 7.6.1. Массообмен на границе полубесконечной области
- 7.6.2. Массообмен между полубесконечными областями
- 7.6.3. Массопередача в пористую среду
- 7.7. Массообмен на границе при наличии обратимых химических реакций
- 7.7.1. Реакция первого порядка
- 7.7.2. Реакция второго порядка
- 7.8. Массоперенос в неклассических средах
- 7.8.1. Степенная «память»
- 7.8.2. Степенная «память». Учет поглощения
- 7.8.3. Степенная «память». Ограниченная область
- 7.8.4. Параметры «степенной» среды зависят от координаты
- 7.8.5. Параметры «степенной» среды зависят от времени
- 7.8.6. Параметры «степенной» среды зависят от координаты и времени
- 7.8.7. Экспоненциальная «память»
- 7.8.8. Уравнение кинетики сорбции
- 7.8.9. Фрактальная модель пористой среды
- Глава 8. Массообмен на границе контакта движущихся сред
- 8.1. Массообмен при однородном течении
- 8.1.1. Реакция первого порядка
- 8.1.2. Учет конечной глубины
- 8.1.3. Реакция второго порядка
- 8.2. Массообмен на плоской границе при наличии конвективных потоков
- 8.2.1. Восходящий поток
- 8.2.2. Нисходящий поток
- 8.2.3. Массоотдача при отсутствии химической реакции
- 8.2.4. Массоотдача в вязкую жидкость
- 8.3. Массоотдача от движущегося пузыря
- 8.3.1. Математическая формулировка задачи
- 8.3.2. Медленная химическая реакция
- 8.3.3. Реакция второго порядка
- 8.4. Массоотдача в движущуюся жидкость через неподвижную поверхность
- 8.4.1. Плоскопараллельное течение
- 8.4.2. Восходящий поток
- 8.4.3. Массоотдача в отсутствии химической реакции
- 8.4.4. Массоотдача от пузыря, движущегося в вязкой жидкости
- 8.5. Нестационарный перенос через плоскую поверхность
- 8.5.1. Диффузия в отсутствии химической реакции
- 8.5.2. Учет химической реакции
- Глава 9. Теплообмен при наличии нелинейного тепловыделения
- 9.1. Зажигание при контакте реагентов
- 9.1.2. Экспоненциальное тепловыделение
- 9.1.2. Учет выгорания
- 9.2. Зажигание внешним тепловым потоком
- 9.2.1. Экспоненциальное тепловыделение. Постоянный тепловой поток
- 9.2.2. Степенной закон тепловыделения. Постоянный тепловой поток
- 9.2.3. Степенной закон тепловыделения. Переменный тепловой поток
- 9.2.4. Сферически симметричная задача
- 9.3. Зажигание при наличии распределенного тепловыделения
- 9.3.1. Зажигание внешним тепловым потоком
- 9.3.2. Зажигание при фиксированной температуре поверхности
- 9.4. Зажигание при контакте с реагентом в случае распределенного тепловыделения
- 9.4.1. Постановка задачи
- 9.4.2. Идеальный теплоотвод
- 9.4.3. Идеальная теплоизоляция.
- 9.4.4. Идеальная теплоизоляция.
- 9.4.5. Идеальная теплоизоляция.
- Глава 10. Асимптотические закономерности распространения фронта в задачах стефановского типа при больших временах
- 10.1. Определение закона движения фронта при малых временах
- 10.2. Асимптотическая связь температуры и теплового потока у плоской поверхности
- 10.2.1. Температура поверхности — функция степенного роста
- 10.2.2. Температура поверхности — функция экспоненциального роста
- 10.2.3. Общий случай
- 10.2.4. Определение скорости движения фронта
- 10.3. Асимптотическая связь температуры и теплового потока у сферической поверхности
- 10.3.1. Асимптотические соотношения
- 10.3.2. Определение закона движения фронта
- 10.4. Асимптотическая связь температуры и теплового потока у цилиндрической поверхности
- 10.4.1. Асимптотические соотношения
- 10.4.2. Определение закона движения фронта
- Приложения. Таблицы дробных производных, операторов и вспомогательных выражений
- 1. Таблицы производных дробного порядка
- 2. Таблицы операторов
- 3. Вспомогательные выражения
- 3.1. Степени операции
- 3.2. Биномиальные коэффициенты
- 3.3. Преобразования степенного ряда
- 3.4. Интегралы
- 3.5. Асимптотические выражения
- 3.6. Некоторые значения гамма-функции
НАЗАД
|
|
|