Метастабильность при потере морфологической устойчивости движущейся границы жидкости1)
Л. М. Мартюшев+* 2), Р. Д. Бандо+, Е. А. Червонцева+
+Уральский федеральный университет, 620002 Екатеринбург, Россия
*Институт промышленной экологии Уральского отделения РАН, 620219 Екатеринбург, Россия
Abstract
В работе рассмотрена задача о морфологической устойчивости поверхности
раздела двух жидкостей в случае, когда одна из них вытесняет другую в радиальной
ячейке Хеле-Шоу. С помощью численного расчета впервые показано, что критический
размер устойчивости уменьшается с увеличением амплитуды возмущений границы
раздела и достигает значения, которое ранее было независимо аналитически
определено с помощью расчетов термодинамического производства энтропии и
принципа максимума производства энтропии. Данный результат является важным
аргументом в обоснование гипотезы, что именно производство энтропии позволяет
предсказывать неравновесные фазовые переходы в гидродинамических системах (т.е.
является аналогом термодинамического потенциала). Другими словами, производство
энтропии определяет кинетическую бинодаль - границу метастабильной области в
случае возмущений произвольной амплитуды.