электронный журнал открытого доступа Cardiometry - выпуск 14, май 2019

Очередной номер нашего журнала - не совсем обычный. Нами постоянно анализируется не только интерес читателей к журналу, но и то, как новая наука кардиометрия понимается рядовыми врачами и насколько они применяют её на практике. Бесспорно, математические основы гемодинамики очень тяжелы в понимании не только врачу, но даже подготовленному человеку. Очередной номер нашего журнала - не совсем обычный. Нами постоянно анализируется не только интерес читателей к журналу, но и то, как новая наука кардиометрия понимается рядовыми врачами и насколько они применяют её на практике. Бесспорно, математические основы гемодинамики очень тяжелы в понимании не только врачу, но даже подготовленному человеку.

07.01.2020 Views

Вклад авторов в работуАвторы ознакомлены с критериями авторства ICMJEи одобрили конечную версию рукописи.Список литературы1. Руденко М.Ю. Проблемы и перспективы исследованиягемодинамики на основе электрокардиосигналов.// Научно – методическое издание. – М.:РосНОУ, 2006. – 12 с.2. Воронова О.К. Разработка моделей и алгоритмовавтоматизированной оценки транспортнойфункции сердечно – сосудистой системы: Дис.канд. тех. наук: ВГТУ. – Воронеж, 1995.3. Н. Шиллер, М.А. Осипов Клиническая эхокардиография.– М., «Практика», 2005 г. – 344 c.4.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошныхсред. М. – Л., 1944. – 244 с.5. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. – Москва: ИздательствоАкадемии Наук, 1955. – 351 с.6.Гидроакустическая энциклопедия/ Под общ.ред. В. И. Тимошенко. – Таганрог: ИздательствоТРТУ. Изд. 2-ое, исправленное и дополненное.2000. c.456.7. Тимошенко В.И., Чернов Н.Н. Взаимодействиеи диффузия частиц в звуковом поле. Монография.Ростов-на-Дону: ООО «Ростиздат», 2003. 304с.8. Chernov NN, Zagray NP, Laguta, MV, VarenikovaAY. Method for determining size of inhomogeneity localizationregion based on analysis of secondary wavefield of second harmonic. Journal of Physics: ConferenceSeries. 22 May 2018;1015(3). Article No. 032081.9. Gong X, Liu X, Zhang D. Study of third-order nonlinearparameter C/A for biological specimens. NonlinearAcoustics - Fundamental and Applications. 2008; Proceedingsof 18th International Symposium on NonlinearAcoustics ed B.O. Enflo, C.M. Hedberg, L Kari andMelville (New York: American Institute of Physics).10. Borisov AV, Kuznetsov SP, Mamaev IS, TenenevVA. Describing the motion of a body with an ellipticalcross section in a viscous uncompressible fluidby model equations reconstructed from data processing.Technical Physics Letters. 2016;42(9):886-90. doi:10.1134/S1063785016090042.11. Vetchanin EV, Mamaev IS, Tenenev VA. The self-propulsionof a body with moving internal masses in a viscousfluid. Regular and Chaotic Dynamics. 2013;18(1-2):100-17. doi: 10.1134/S1560354713010073.12. Aul’chenko SM, Kaledin VO, Shpakova YV. Forcedoscillations of shells of revolution in a viscous fluidflow. Technical Physics Letters. 2009;35(2):114-6. doi:10.1134/S1063785009020059.13. Chernov NN, Laguta MV, Varenikova AY. Researchof appearance and propagation of higher harmonicsof acoustic signals in the nonlinear media. Journal ofPharmaceutical Sciences and Research. November2017;9(11):2241-6.14. Bur’Kov DV, Starchenko IB, Timoshenko VI.Scattering of parametric array signals by sphericalunregularities. 4th International Conference on ActualProblems of Electronic Instrument Engineering,APEIE 1998 – Proceedings, Volume 1998, September,1998, Pages 263-264.15. Voronin VA, Kotlyarov VV, Kuznetsov VP, et al.Investigation of a receiving parametric array withextended base. Akusticheskii Zurnal. March 1992;38(2):353-6.20 | Выпуск 14, Май 2019

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Подача: 22.3.2017, Одобрение: 7.4.2017, Публикация: 25.5.2017Статья опубликована в www.arXiv.org: 1703.07239[physics.gen-ph] [physics.flu-dyn] 22 Mar 2017Аналитическое решение 3Dуравнения Навье – Стокса длясжимаемой среды проясняетшестую проблему тысячелетияСергей Чефранов 1* , Артем Чефранов 21Институт Физики Атмосферы им. А.М. Обухова РАНРоссия, 119017, Москва пер. Пыжевский 3*Автор, отвечающий за переписку:e-mail: schefranov@mail.ru, a.chef@bk.ruАннотацияОграниченные возможности математического прогнозапогоды (включая и медицинский прогноз погодыдля метеочувствительных людей) до настоящеговремени не имеют необходимого понимания из-заотсутствия доказательства существования гладких (наконечном отрезке времени) решений трехмерного(3D) уравнения Навье – Стокса.Получено аналитическое гладкое нестационарноерешение задачи Коши для этого уравнения в неограниченномпространстве, которое обладает конечнойэнергией для любых значений времени.Ключевые словаГидродинамика, Сжимаемость, Вязкость, Турбулентность,Вихревые волныВыходные данныеСергей Чефранов, Артем Чефранов. Аналитическоерешение 3D уравнения Навье – Стокса для сжимаемойсреды проясняет шестую проблему тысячелетия.Cardiometry; Выпуск 10; Май 2017; стр. 18–33;DOI:10.12710/cardiometry.2017.1833; Онлайн доступ:www.cardiometry.net/issues/no10-may-2017/analytical-solution-of-the-navier-stokes-equationВведение1. Понимание многих процессов в природе и втехнических системах сопряжено с существованиемфундаментальной и прикладной проблемытурбулентности, которая уже более ста летостается нерешенной в силу отсутствия точныхнестационарных гладких вихревых решенийуравнения Навье – Стокса (НС). Развитие статистическогоподхода для ее решения дало многоинтересных результатов, но привело и к новойнеразрешимой до сих пор проблеме замыкания вописании эволюции различных моментов полявихря, приближенное решение которой предлагалосьА.Н. Колмогоровым, В. Гейзен бер гом идр. [1]. Для решения проблемы турбулентности, всвою очередь, необходимо понимание механизмавозникновения случайности из-за неустойчивостидетерминированной континуальной динамическойсистемы, описываемой уравнением НС. Проблемавозникновения и развития турбулентностисвязана при этом с проблемой самоорганизациикогерентных структур из хаоса и сопряженными сней вопросами неслучайной случайности в индивидуальнойжизни человека и видовой продолжительностижизни, рассматриваемых в контексте«биллиарда Синая» [2].Однако, до настоящего времени не было полученоаналитически гладкого на всей оси временинестационарного решения трехмерного (3D)уравнения НС и даже не доказана соответствующаятеорема существования и единственноститакого решения [1].Действительно, в гидродинамике до настоящеговремени известны лишь немногочисленныеточные решения, ни одно из которых не является,однако, нестационарным и при этом определеннымв неограниченном пространстве (или в пространствес периодическими граничными условиями)[1–4]. Имеются лишь слабые нестационарныерешения, описывающие, например, динамику ивзаимодействие сингулярных вихревых объектовв двумерной и трехмерной идеальной несжимаемойсреде [3, 5, 6]. При этом для трехмерныхтечений идеальной среды имеется представлениео возможности существования нестационарныхрешений уравнения Эйлера – Гельмгольца (ЭГ)лишь на ограниченном интервале времени 0 ≤ t < t 0(см.[1, 3, 6, 7] и приведенные там ссылки). Величинаэтого времени для несжимаемой среды определятсяисключительно трехмерным эффектом растяжениявихревых нитей, который может приводитьк взрывному неограниченному росту энстрофии(интеграла по пространству от квадрата завихрен-Выпуск 14, Май 2019 | 21

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Подача: 22.3.2017, Одобрение: 7.4.2017, Публикация: 25.5.2017

Статья опубликована в www.arXiv.org: 1703.07239

[physics.gen-ph] [physics.flu-dyn] 22 Mar 2017

Аналитическое решение 3D

уравнения Навье – Стокса для

сжимаемой среды проясняет

шестую проблему тысячелетия

Сергей Чефранов 1* , Артем Чефранов 2

1

Институт Физики Атмосферы им. А.М. Обухова РАН

Россия, 119017, Москва пер. Пыжевский 3

*

Автор, отвечающий за переписку:

e-mail: schefranov@mail.ru, a.chef@bk.ru

Аннотация

Ограниченные возможности математического прогноза

погоды (включая и медицинский прогноз погоды

для метеочувствительных людей) до настоящего

времени не имеют необходимого понимания из-за

отсутствия доказательства существования гладких (на

конечном отрезке времени) решений трехмерного

(3D) уравнения Навье – Стокса.

Получено аналитическое гладкое нестационарное

решение задачи Коши для этого уравнения в неограниченном

пространстве, которое обладает конечной

энергией для любых значений времени.

Ключевые слова

Гидродинамика, Сжимаемость, Вязкость, Турбулентность,

Вихревые волны

Выходные данные

Сергей Чефранов, Артем Чефранов. Аналитическое

решение 3D уравнения Навье – Стокса для сжимаемой

среды проясняет шестую проблему тысячелетия.

Cardiometry; Выпуск 10; Май 2017; стр. 18–33;

DOI:10.12710/cardiometry.2017.1833; Онлайн доступ:

www.cardiometry.net/issues/no10-may-2017/analytical-solution-of-the-navier-stokes-equation

Введение

1. Понимание многих процессов в природе и в

технических системах сопряжено с существованием

фундаментальной и прикладной проблемы

турбулентности, которая уже более ста лет

остается нерешенной в силу отсутствия точных

нестационарных гладких вихревых решений

уравнения Навье – Стокса (НС). Развитие статистического

подхода для ее решения дало много

интересных результатов, но привело и к новой

неразрешимой до сих пор проблеме замыкания в

описании эволюции различных моментов поля

вихря, приближенное решение которой предлагалось

А.Н. Колмогоровым, В. Гейзен бер гом и

др. [1]. Для решения проблемы турбулентности, в

свою очередь, необходимо понимание механизма

возникновения случайности из-за неустойчивости

детерминированной континуальной динамической

системы, описываемой уравнением НС. Проблема

возникновения и развития турбулентности

связана при этом с проблемой самоорганизации

когерентных структур из хаоса и сопряженными с

ней вопросами неслучайной случайности в индивидуальной

жизни человека и видовой продолжительности

жизни, рассматриваемых в контексте

«биллиарда Синая» [2].

Однако, до настоящего времени не было получено

аналитически гладкого на всей оси времени

нестационарного решения трехмерного (3D)

уравнения НС и даже не доказана соответствующая

теорема существования и единственности

такого решения [1].

Действительно, в гидродинамике до настоящего

времени известны лишь немногочисленные

точные решения, ни одно из которых не является,

однако, нестационарным и при этом определенным

в неограниченном пространстве (или в пространстве

с периодическими граничными условиями)

[1–4]. Имеются лишь слабые нестационарные

решения, описывающие, например, динамику и

взаимодействие сингулярных вихревых объектов

в двумерной и трехмерной идеальной несжимаемой

среде [3, 5, 6]. При этом для трехмерных

течений идеальной среды имеется представление

о возможности существования нестационарных

решений уравнения Эйлера – Гельмгольца (ЭГ)

лишь на ограниченном интервале времени 0 ≤ t < t 0

(см.[1, 3, 6, 7] и приведенные там ссылки). Величина

этого времени для несжимаемой среды определятся

исключительно трехмерным эффектом растяжения

вихревых нитей, который может приводить

к взрывному неограниченному росту энстрофии

(интеграла по пространству от квадрата завихрен-

Выпуск 14, Май 2019 | 21

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!