Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Автоколебания и устойчивость в некоторых теплофизических и биофизических системах

Диссертация: Автоколебания и устойчивость в некоторых теплофизических и биофизических системах
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Построена теоретическая модель перехода от испарительного режима к капельному при течении жидкости через вертикальный капилляр. Показано, что при малой вязкости жидкости возможно существование S-образной зависимости потока жидкости от перепада давлений, обусловленной взаимным влиянием капель. В этом случае при управлении потоком в системе возникают автоколебания (периодическое чередование… Читать ещё >

Содержание

  • 1. АВТОКОЛЕБАНИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Устойчивость динамических систем, аттракторы и числа Ляпунова
    • 1. 2. Автоколебания: определение, основные свойства
    • 1. 3. Фазовая диаграмма автоколебаний
    • 1. 4. Механические и электрические автоколебания. Отрицательная дифференциальная проводимость
    • 1. 5. Генератор Ван-дер-Поля
    • 1. 6. Автоколебания в распределенных системах
    • 1. 7. Методы расчета автоколебаний
  • 2. ХАОТИЧЕСКИЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ СМЕШЕНИИ ГАЗОВ В ВЕРТИКАЛЬНОМ КАНАЛЕ
    • 2. 1. Экспериментальные данные и теоретические модели смешения газов в вертикальном канале
    • 2. 2. Модель устойчивости смешения двух газов в поле силы тяжести для случая раздельных каналов
    • 2. 3. Модель смешения двух газов в вертикальном канале при наличии диффузионного обмена между встречными потоками
    • 2. 4. Аналог системы Лоренца для смешения двух газов в вертикальном канале
      • 2. 4. 1. Постановка задачи
      • 2. 4. 2. Устойчивость стационарных режимов
      • 2. 4. 3. Результаты численного решения системы уравнений для бинарной смеси
      • 2. 4. 4. Зависимость периода автоколебаний от числа Релея. Переход к хаосу
    • 2. 5. Аналог системы Лоренца для смешения трех газов в вертикальном канале
    • 2. 6. Выводы по главе
  • 3. БИСТАБИЛЬНОСТЬ И АВТОКОЛЕБАНИЯ КАПЕЛЬНОГО РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КАПИЛЛЯР, ТЕПЛООБМЕНА ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ТЕЧЕНИИ В КАНАЛЕ И ТЕПЛООБМЕНА В ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ ТЕПЛОВЫХ ТРУБАХ
    • 3. 1. Гистерезис и метастабильность перехода от испарительного режима к капельному при течении жидкости через вертикальный капилляр
    • 3. 2. Автоколебания капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр
    • 3. 3. Бистабильность теплообмена вязкой жидкости при течении в канале
    • 3. 4. Автоколебания неизотермического течения вязкой жидкости в канале
    • 3. 5. Автоколебания в осциллирующих тепловых трубах
      • 3. 5. 1. Экспериментальные данные по осциллирующим тепловым трубам, для случая, когда нагреватель находится вверху
      • 3. 5. 2. Экспериментальное исследование маловитковых тепловых труб
      • 3. 5. 3. Зависимость среднего времени работы трубы от числа витков
      • 3. 5. 4. Автоколебания потоков массы и тепла в осциллирующей тепловой трубе
    • 3. 6. Выводы по главе
  • 4. АВТОКОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ, ВЫЗВАННЫЕ ДЖОУЛЕВЫМ САМОРАЗОГРЕВОМ
    • 4. 1. Отрицательное дифференциальное сопротивление и автоколебания в полупроводниках
    • 4. 2. Неравновесные фазовые переходы и S-образные вольтамперные характеристики в двумерной системе полупроводник-металл
    • 4. 3. S-образные В АХ в чистом полупроводнике с учетом пространственной зависимости температуры и плотности тока
    • 4. 4. Автоколебания в полупроводнике для случая управления током, вызванные саморазогревом
    • 4. 5. Автоколебания в полупроводнике, вызванные саморазогревом для случая пространственного распределения температуры и тока
    • 4. 6. S-образные ВАХ и возможность организации автоколебаний в случае перехода полупроводник-металл
    • 4. 7. Выводы по главе
  • 5. РОЛЬ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА ИОНОВ В УПРАВЛЕНИИ АВТОКОЛЕБАНИЯМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ НА БИОМЕМБРАНАХ КЛЕТОК
    • 5. 1. Модели автоколебаний электрического потенциала на биомембранах клеток
    • 5. 2. Модели потенциала покоя для различных типов клеток. Роль активного транспорта ионов в организации потенциала покоя
      • 5. 2. 1. Неравновесная термодинамика переноса ионов через биомембрану
      • 5. 2. 2. Общие замечания по работам, посвященным активному транспорту
      • 5. 2. 3. Основные требования к моделям активного транспорта ионов
      • 5. 2. 4. Модель электрического потенциала на биомембране для двух типов ионов. Обратимость и эффективность ионных насосов
      • 5. 2. 5. Роль непроникающих ионов. Потенциал Доннана, как предельный случай потенциала покоя
      • 5. 2. 6. Влияние других компонентов
      • 5. 2. 7. Потенциал покоя и внутренние концентрации ионов для различных видов клеток
      • 5. 2. 8. Мембранный потенциал, эффективность и обратимость для модели активного транспорта ионов, основанной на изменении высоты ионных барьеров
      • 5. 2. 9. Роль активного транспорта ионов в управлении параметрами автоколебаний клеток сердечной мышцы и нейронов
    • 5. 3. Зависимости параметров автоколебаний для нейронов от внешних концентраций ионов и разности химических потенциалов АТФ-АДФ
    • 5. 4. Зависимости параметров автоколебаний для клеток сердечной мышцы от внешних концентраций ионов и разности химических потенциалов АТФ-АДФ
    • 5. 5. Динамика внутренних концентраций ионов и потенциала на биомембране при блокировании активного транспорта ионов
    • 5. 6. Выводы по главе
  • 6. ИССЛЕДОВАНИЕ КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ПОВЕДЕНИЯ БИСТАБИЛЬНЫХ СИСТЕМ ВБЛИЗИ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ

Автоколебания и устойчивость в некоторых теплофизических и биофизических системах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Автоколебания в теплофизических и биофизических системах, представляющие собой периодические изменения термодинамических потоков и сил являются широко распространенным явлением.

Например, колебания в технических системах: колебания расхода жидкости и температуры в реакторе [1], кризис теплоотдачи при кипении [2], осциллирующие тепловые трубы [3−4], капельный режим течения жидкости [5−7], генераторы в радиофизике, автоколебания движения тел при наличии сухого трения [8]. В биофизических системах автоколебания распространены так же очень широко: почти все процессы в клетке и в организме в целом имеют характер автоколебаний. Это, например, реакция Белоусова-Жаботинского [9, 10], колебания потенциала на биомембране клеток сердца, мозга и других клеточных процессов [11, 12], гиперциклы при эволюции макромолекул [13] и т. д.

Модель автоколебаний в химических системах (Брюсселятор) одними из первых была изучена в работах И. Пригожина и Лефевра [14].

С одной стороны автоколебания используются во многих технологических процессах (струйная печать и т. д.). В этом смысле важно поддерживать параметры автоколебаний (период, амплитуду) на заданном уровне (например, для струйной печати важно, чтобы все капли были одинаковы и падали с одинаковой частотой).

С другой стороны, автоколебания в ряде систем представляют собой нежелательное явление, и с ними необходимо бороться (например, в ядерных реакторах). В этих системах для того, чтобы эффективно управлять процессами, нужно знать зависимость параметров автоколебаний от свойств системы. Тогда целью управления будет поддержание входных параметров в области, где автоколебания отсутствуют.

Вместе с тем, автоколебания в ряде систем исследованы еще далеко не достаточно. Часто их изучение ограничивается экспериментальными данными. Зависимости же параметров этих автоколебаний (амплитуды, б периода и т. д.) от свойств окружающей среды и самой системы остаются неизвестными.

Например, существуют автоколебательные режимы смешения газов в вертикальном канале. Экспериментально получены характерные величины периодов автоколебаний и их амплитуды. Вместе с тем зависимости указанных величин от параметров системы (например, от числа Рэлея) ранее получены не были.

При переносе жидкостей так же наблюдается ряд автоколебательных процессов: автоколебания в тепловых трубах, капельный режим течения жидкости и другие явления. Существует необходимость предсказывать зависимости периода и амплитуды автоколебаний от размеров системы, от существующих термодинамических сил. Необходимо выяснить, в каком диапазоне управляющих параметров такие автоколебания возможны.

В полупроводниковых системах автоколебания так же давно известны, на их основе созданы низкочастотные автогенераторы. Вместе с тем, для управления работой таких приборов необходимо знать не только амплитуду и период автоколебаний, но и распределение температуры внутри полупроводникового образца, а так же форму автоколебаний (что ранее в литературе получено не было).

Для многих жизненных процессов автоколебания являются основой, без которой жизнь невозможна. Это относится, в первую очередь, к автоколебаниям мембранного потенциала при работе клеток сердечной мышцы и нейронов мозга. Несмотря на наличие в литературе множества моделей указанных автоколебательных процессов не существует понимания того, как именно можно управлять такими автоколебаниями. Как изменятся параметры автоколебаний при изменениях в окружающей клетку среде? Такое знание чрезвычайно актуально с точки зрения медицины мозга и сердца.

Изучение автоколебаний ограничено еще и тем, что не существует универсального аналитического способа определить, могут ли в системе существовать автоколебания, и каковы их свойства. Аналитически исследованы только сравнительно простые нелинейные системы. При экспериментальном исследовании ряда автоколебательных систем затруднительно определить, относятся ли автоколебания в такой системе к хаотическим или хаос в них есть следствие случайных воздействий внешней среды?

Таким образом, существует необходимость в построении теоретических моделей автоколебаний в ряде технических и биофизических систем. Необходимо предсказывать зависимости амплитуд и периодов автоколебаний от параметров системы. Для определения областей существования автоколебаний, странных аттракторов нужны фазовые диаграммы состояния в пространстве параметров.

5.6. Выводы по главе.

Впервые построены неравновесно-статистические модели активного транспорта ионов в биомембранах, которые позволяют независимо находить как потенциал покоя, так и внутриклеточные концентрации ионов при заданных концентрациях ионов вне клетки и разности химических потенциалов реакции АТФ-АДФ. Полученные значения потенциала и ионных концентраций хорошо согласуются с.

274 экспериментальными данными для различных типов клеток. Показано, что изменение концентрации непроникающих ионов внутри клетки существенно влияет на потенциал покоя: при увеличении концентрации потенциал растет. Показано, что при увеличении доли пассивно переносимых ионов вне клетки потенциал на биомембране падает.

Построены модели автоколебаний электрического потенциала на биомембране клетки на основе уравнений Ходжкина-Хаксли и Нобла для клеток сердечной мышцы и нейронов, основными управляющими параметрами в которых являются потенциал покоя и внутренние концентрации ионов рассчитанные из стационарной модели. На основе численных расчетов для нейронов и для клеток сердечной мышцы получено, что при увеличении разности химических потенциалов АТФ-АДФ уменьшается область существования автоколебаний потенциала на биомембране. С увеличением концентрации ионов натрия вне клетки период и амплитуда автоколебаний уменьшаются, при дальнейшем увеличении концентрации автоколебания пропадают. Построена модель временной зависимости потенциала на биомембране для случая блокирования активного транспорта. Показано, что основными временами в этом случае являются калий-хлорное время и натрий-хлорное время. Проанализировано влияние блокирования активного транспорта ионов на возможность организации автоколебаний.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ПОВЕДЕНИЯ БИСТАБИЛЬНЫХ СИСТЕМ ВБЛИЗИ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ.

Рассмотренные в главах 2−5 системы имеют ряд общих черт. Например, зависимость потока от термодинамической силы для многих из рассмотренных систем может стать S-образной, в результате происходит неравновесный фазовый переход, имеет место бистабильное поведение [91]. При этом могут иметь место метастабильные состояния системы. Под действием шума такие состояния «распадаются», в результате происходит переход к стабильным состояниям. Такое поведение во многом аналогично равновесным фазовым переходам. В этой связи важным, как с точки зрения теории неравновесных фазовых переходов, так и с практической точки зрения представляется исследование рассмотренных в диссертации систем вблизи критической точки.

В различных технических системах весьма актуальной является задача поддержания постоянных величин некоторых параметров (потоков или сил). Поддержание внутренней среды организма (гомеостаз) характерно так же и для живых организмов. Предложенные модели процессов переноса позволяют предложить один из способов поддержания такого постоянства. Проанализируем поведение рассмотренных в предыдущих главах бистабильных систем вблизи критической точки.

Для капельного течения жидкости введем обозначения: г ' е2.

То есть управляющие параметры системы являются критическими, а переменные мало отличаются от своих критических значений.

В результате из (3.2.6 и 3.2.7) получим систему двух уравнений: dt.

Эти уравнения можно привести к виду: d[3 da з.

— = -Ка —= В-а ({. п dt ' dt ' {ЬЛ) где аир малые безразмерные отклонения потока и силы от их критических значений, соответственно, К — безразмерный параметр.

Рассмотрим случай, когда управляющий ток испытывает медленные (по сравнению с характерными временами процессов) малые флуктуации 81 вблизи стационарного значения, а остальные параметры системы остаются постоянными: dP ST г da П 3 = SI-Ka —= В-а (б 2) dt ' dt {b-Z).

Тогда стационарное решение системы уравнений можно представить в виде:

Р=.

Таким образом, отклонение силы от критического значения будет пропорционально флуктуации управляющего потока в третьей степени. Если эти флуктуации малы, то отклонение силы от стационарного значения будет в еще большей степени мало (сила в значительной степени постоянна).

Легко показать, что уравнения для электрического тока, движение жидкостей в каналах, электрические токи в возбудимых мембранах вблизи критической точки будут описываться теми же уравнениями (6) (что является следствием известной из теории общности критических явлений).

Рассмотрим модель течения вязкой жидкости в канале вблизи критической точки. Для системы (3.4.7) dt ^ ^' dt { Q + s.

Q + Ap найдем критические параметры. Для этого рассмотрим стационарный случай.

Ар = ехр

AWb+Qj a, N.

Qin.

• «У и приравняем к нулю первую производную от разности давлений по входному потоку:

3&.

Ар = ехр fA^O+eJ Л.

Qb+S Qin ехР у.

Й.+* J (Qi" + s)2 о «/л.

Из этого уравнения получим:

Решением этого квадратного уравнения является функция.

— 2s + AW (-s)±, jAW (s-\4s-AW (-7j} in 1,2 ~ 2.

В критической точке будет только одно решение. Следовательно:

АРс = ехр| l-)J'.

Обозначим: а Q-s, Р = ^р-ехр

2(1 + 5).

М.

Тогда получим систему уравнений: dp z —: — = -а dt vda f 4s (l + a + s) X ч f2(l + sV.

Y— = -exp 7—Ч7-Ar (a + 5)+^ + expf—f.

При разложении в ряд последнего уравнения останутся лишь слагаемые, пропорциональные, а и (З3. То есть система уравнений может быть преобразована к виду (6.1).

Рассмотрим точечную модель саморазогрева полупроводника при наличии индуктивности (4.4.11−4.4.13) dI гт т z— = U -/exp dt.

IU +1 dU ¦ dt i «и разложим в ряд уравнения около критической точки. Критические параметры найдем из равенства нулю первой и второй производных тока по напряжению: Ес= 4, Ic= е» 1, Uc = е. Введем обозначения:

1 = Ге+а, и = ие+р.

Тогда получим: da dt dp y-J— = -a dt.

Разложим первое уравнение в ряд: z^ = 2p-e-{2 + e>y-dt И 2 V r.

Поделим второе уравнение на константу: z da 2 fas)* fas) р-аи введем новые переменные:

Г=Iр?±=-L.

Тогда получим: dt' г у—————а dt' 2 z.

Опуская штрихи, можно записать систему в следующем виде: dp dt daКа dt что полностью совпадает с системами уравнений, полученными для капельного течения и для течения вязкой жидкости.

Можно показать (см., например, [46]), что с помощью разделения быстрых и медленных переменных уравнения Ходжкина-Хаксли упрощаются. При этом система может быть сведена к двум уравнениям:

• gNa ml (Gп (р — (pNa) ¦+ gK.

Численные расчеты показывают, что такая система хорошо описывает форму потенциала действия (с точностью 10−15%).

Стационарная зависимость п (ф) имеет N-образную форму, что в соответствии с идеологией автоколебаний, рассмотренной в главах (1−5) обеспечивает генерацию импульсов. в гигантском аксоне кальмара автоколебания могут возникать под действием внешнего тока. Если внешний ток существует, то он будет входить только в первое уравнение. Тогда при увеличении тока меняется характер зависимости п (ф): N-образность становится все менее ярко выраженной, пока не исчезает совсем. di/df-O р/' г| I —О.

М1 too V>, мН.

Рис. 6.1. Характер зависимости п (ф) при изменении внешнего тока.

В последнем случае автоколебания перестают иметь место. То есть зависимость п (Ф) будет иметь критическую точку. Можно показать, что для этого случая разложение около критической точки дает уравнения, совпадающие с (6.1).

Аналогичный эффект имеет место при увеличении концентрации ионов калия во внешней среде:

КН1 <�р. чВ.

Рис. 6.2. Характер зависимости п (ф) при увеличении концентрации ионов калия во внешней среде.

Для более сложной системы управления можно построить иерархическую защиту от внешнего шума. В системе (6.1.) выходным и малым является параметр р. Следующий уровень иерархии системы можно построить так, чтобы этот параметр являлся входным для него (то есть, играл роль входного потока Г). Тогда выходной параметр следующего уровня |32 будет еще менее чувствителен к колебаниям внешней среды. Построив такой каскад фильтров, можно, вообще говоря, получить сколь угодно малый отклик на изменение внешнего потока, даже если такое изменение не является малым. Все сказанное можно проиллюстрировать в виде схемы:

I+8I.

Рис. 6.3. Иерархическая система управления.

Таким образом, для стабилизации, например, термодинамической силы в системе, нужно подобрать ее параметры так, чтобы флуктуации потока происходили вблизи критической точки. Модель электрического потенциала на биомембране клетки, построенная в главе 5 позволяет сделать вывод о том, что структура и свойства ионных насосов именно таковы, чтобы поддерживать внутреннюю среду клетки в постоянном состоянии, слабо чувствительном к изменению концентраций ионов во внешней среде.

Такими же свойствами, как и технические системы, должны обладать и живые системы, в частности, клетка. Как построить систему транспорта веществ так, чтобы среда внутри клетки (организма) была слабо зависима от внешней среды? На первый взгляд ионные насосы, переносящие ионы из клетки и в клетку как раз и поддерживают такое постоянство состава. Однако, такой вывод не является очевидным. Ведь если концентрация, например, ионов натрия вне клетки изменится, то она так же изменится и внутри нее. При сравнительно малых изменениях ионного состава внешней среды внутренняя среда будет меняться практически прямо пропорционально. Но тогда такая система не является гомеостатической!

Что нужно для того, чтобы связь внутренних и внешних концентраций была слабой?

Большинство основных ионов (например, ионы натрия и калия) переносятся более чем одним насосом. Зачем нужна такая избыточность? Экспериментальные данные (см., например, [21]) указывают на то, что, например, роль К-С1-котранспортера и Na-Са-обменника сводится как раз к поддержанию внутренних концентраций основных ионов в клетке на постоянном уровне. Данный эффект представляется чрезвычайно важным для понимания процессов, происходящих в клетке и требует особого рассмотрения.

Предложенный механизм поддержания гомеостаза может быть распространен на широкий класс сложных систем. В частности, одним из быстро развивающихся направлений в современной нелинейной динамике является теория самоорганизованной критичности (см., например, [208,209]). Эта теория описывает поведение многих сложных систем вблизи критического состояния. Оказалось, что многие живые и технические системы демонстрируют околокритическое поведение. Однако причина такого поведения в большинстве случаев остается неясной.

Можно предположить, что нахождение многих живых и технических систем вблизи критического состояния — это фундаментальное свойство таких систем, позволяющее поддерживать наиболее важные параметры в определенных пределах, что, в конечном итоге, приводит к повышению эффективности работы систем. В работах [210−229] рассматриваются нелинейные модели эволюции и поведения организмов, одним из основных моментов которых как раз и является оптимизация обобщенного поведения на основе поддержания свойств системы в условиях неопределенности окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Таким образом, в результате теоретического исследования автоколебаний и устойчивости в ряде теплофизических и биофизических систем показано, что автоколебания в таких системах могут быть описаны с помощью единой схемы, необходимыми элементами которой являются, как минимум, две независимые переменные, отрицательное дифференциальное сопротивление и обобщенная емкость. В частности, получены следующие результаты:

Построены модели смешения двух газов в поле силы тяжести для двух раздельных каналов и для одного канала с учетом поперечной диффузии. На основе модели найдена величина скорости квазистационарной свободной конвекции, и показано, что скорость конвекции обусловлена разностью веса газовых столбов в левом и правом каналах, а последняя в свою очередь в условиях свободной конвекции может быть создана за счет неодинакового в разных каналах перераспределения концентрации при диффузии смеси навстречу газодинамическому потоку. Стационарным методом получено критическое число Релея, при котором диффузионное смешение теряет устойчивость. Получена зависимость потока одного компонента от числа Релея, согласующаяся с экспериментальными данными.

Получена система уравнений, описывающая смешение двух и трех газов в вертикальном канале конечной длины, аналогичная системе Лоренца. В результате анализа на линейную устойчивость и численного решения системы уравнений получены зависимости чисел Релея перехода от диффузионного типа смешения к конвективному и от конвективного к хаотическому от параметров системы, качественно согласующиеся с экспериментальными данными. Численно получено, что период хаотических автоколебаний составляет порядка 5−10 с, что согласуется с экспериментальным значением.

Построена теоретическая модель перехода от испарительного режима к капельному при течении жидкости через вертикальный капилляр. Показано, что при малой вязкости жидкости возможно существование S-образной зависимости потока жидкости от перепада давлений, обусловленной взаимным влиянием капель. В этом случае при управлении потоком в системе возникают автоколебания (периодическое чередование испарительного и капельного режимов течения). Например, для вертикального канала длиной 10 см и радиусом 1 мм автоколебания возможны для бензола и ацетона. Получено, что при увеличении обратного числа Релея амплитуда автоколебаний уменьшается, период при этом меняется слабо. При малых значениях обратного числа Релея (М < е'1) большую часть периода автоколебаний составляет «время молчания» — отсутствие потока. Построена фазовая диаграмма системы, в которой выделена область существования автоколебаний.

Построена теоретическая модель теплообмена вязкой горячей жидкости с холодной окружающей средой. Показано, что при больших разностях температур между жидкостью и средой и сильной зависимости вязкости жидкости от температуры (например, для глицерина) зависимость потока жидкости о разности давлений становится S-образной. Рассмотрен случай управления потоком жидкости. Показано, что в определенном интервале управляющего потока (на падающем участке зависимости потока от разности давлений) в системе возникают автоколебания расхода жидкости и потока тепла. Найдены зависимости периода и амплитуды автоколебаний от энергии активации вязкости и от разности температур между жидкостью и средой.

Построена теоретическая модель автоколебаний в осциллирующих тепловых трубах, для случая, когда нагреватель находится сверху. Показано, что характерным временем, которое в основном определяет период автоколебаний теплового потока в осциллирующей тепловой трубе (порядка 15с), является время теплообмена порции жидкости (ацетона) в трубке с окружающей средой. В предположении случайного распределения участков жидкости в тепловой трубе, выведена формула зависимости среднего времени работы тепловой трубы от количества витков (экспоненциальная зависимость), позволившая объяснить, почему тепловая труба с малым количеством витков быстро прекращает работу.

Построена модель неравновесного фазового перехода при протекании тока в двумерном полупроводнике с металлическими включениями, вызванного саморазогревом, показано, что, начиная с определенной доли металлических включений исчезает S-образность вольтамперной характеристики, однако гистерезис в системе продолжает существовать.

Построена модель, описывающая протекание тока в чистом полупроводнике в случае его саморазогрева. Рассмотрен как точечный случай (когда распределение температуры по образцу однородно), так и распределенный случай, при котором возникает шнур тока. Найдены зависимости периода и амплитуды автоколебаний от ширины запрещенной зоны и теплофизических свойств полупроводника. В частности, получено, что при увеличении энергии активации проводимости амплитуда автоколебаний и период монотонно возрастают. При увеличении числа Био период и амплитуда автоколебаний увеличиваются. Такие автоколебания можно реализовать при сравнительно низких температурах при небольшой ширине запрещенной зоны полупроводника (порядка 0.1 эВ) или для поликристаллических полупроводников с небольшой энергией активации. Указанный эффект может быть применен для измерения температуры, а так же для организации генератора на основе терморезистора.

Построена модель саморазогрева полупроводника для перехода металл-полупроводник. Найдены параметры системы, при которых могут иметь место автоколебания.

Впервые построены неравновесно-статистические модели активного транспорта ионов в биомембранах, которые позволяют независимо находить как потенциал покоя, так и внутриклеточные концентрации ионов при заданных концентрациях ионов вне клетки и разности химических потенциалов реакции АТФ-АДФ. Полученные значения потенциала и ионных концентраций хорошо согласуются с экспериментальными данными для различных типов клеток. Показано, что изменение концентрации непроникающих ионов внутри клетки существенно влияет на потенциал покоя: при увеличении концентрации потенциал растет. Показано, что при увеличении доли пассивно переносимых ионов вне клетки потенциал на биомембране падает.

Построены модели автоколебаний электрического потенциала на биомембране клетки на основе уравнений Ходжкина-Хаксли и Нобла для клеток сердечной мышцы и нейронов, основными управляющими параметрами в которых являются потенциал покоя и внутренние концентрации ионов рассчитанные из стационарной модели. На основе численных расчетов для нейронов и для клеток сердечной мышцы получено, что при увеличении разности химических потенциалов АТФ-АДФ уменьшается область существования автоколебаний потенциала на биомембране. С увеличением концентрации ионов натрия вне клетки период и амплитуда автоколебаний уменьшаются, при дальнейшем увеличении концентрации автоколебания пропадают.

Показано, что нахождение рассмотренных систем вблизи критической точки позволяет сделать их слабо чувствительными к изменениям некоторых внешних параметров (управляющего тока, внешних концентраций ионов).

Показать весь текст

Список литературы

  1. С.П., Юрьев Ю. С., Бобков В. П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы), М.: Энергоатомиздат, 1990,358с.
  2. С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд. М.: Атомиздат, 1979. 415 с.
  3. Therma performance of capillary tube thermosyphon /S. Maezava, K. Gi, A. Minamusava, H. Akachi // Proceedings of the 9th International Heat Pipe Conference. 1995.
  4. Experimental chaos in oscillating capillary tube heat pipes / S. Maezava, T. Izumi, K. Gi // Proceedings of the 10th International Heat Pipe Conference. 1997.
  5. A.C., Холина Т.Б.// Химическая промышленность. 1985. № 5. С.44−46.
  6. В.Ф., Никитин Н. В. // Журнал прикладной механики и технической физики. 1980. № 1. С.49−55.
  7. А.И., Земсков А. А., Ширяева С. О. // Научное приборостроение. 1991. Т. 1 № 2. С.50−58.
  8. К. Колебания. М.: Мир. 1982. 304с.
  9. A.M. Периодический ход окисления малоновой кислоты в растворе (исследование кинетики реакции Белоусова) // Биофизика. 1964. т.9 С.306−311.
  10. R.J., Burger М. (eds.) Oscillations and Traveling Waves in Chemical Systems. N.Y.: Wiley, 1985.
  11. A.M. Молекулы, динамика и жизнь/ Пер. с англ. М.: Мир. 1990.375с.
  12. Goldbeter A, Lefever R. // Biophys. J. 1972. vol. 12. P. 1302.
  13. М., Шустер П. Гиперцикл. Принципы самоорганизации макромолекул. М.: Мир, 1982. 270с.
  14. I., Lefever R. // J. Chem. Phys. 1968. 48. P. 1695−1700.
  15. Д.С. Синергетика и информация. Динамическая теория информации. М.: Наука, 2001. 243 с.
  16. А.Ю., Михайлов А. С. Введение в синергетику, М:. Наука. 1990,269 с.
  17. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmos. Sci. 1963.20. 130.
  18. Saltzman B. Finite amplitude free convection as an initial value problem, // I. J. Atmos. Sci. 1962.19.329.
  19. Kaplan J.L., Yorke J.A. Preturbulence: a regime observed in a fluid flow model of Lorenz. // Comm. Math. Phys. 1979. 67. 93.
  20. Yorke J.A., Yorke E.D. Metastable chaos: the transition to sustained chaotic behavior un the Lorenz model. // J. Stat. Phys. 1979.21.263.
  21. McLaughlin J.B., Martin P.C. Transition to turbulence in a statically stressed fluid system. // Phys. Rev. A 1975.12.186.
  22. Rubenfeld L.A., Siegman W.L. Nonlinear dynamic theory for a double-diffusive convection model. // SIAM. J. Appl. Math. 1977. 32.871.
  23. Welander P. On the oscillatory instability of a differentially heated fluid loop. //J. Fluid Mech. 1967. 29. 17.
  24. Creveling H.F., dePaz J.F., Baladi J.Y., Schoenhals R.J. Stability characteristics of a single-phase free convection loop. // J. Fluid Mech. 1965.67. 65.
  25. Ruelle D., Takens F. On the nature of turbulence. // Comm. Math. Phys. 1971.20. 167.
  26. Guckenheimer J. Structural stability of the Lorenz attractor, Institut des Hautes Etudes Scientifiques, // Publications Mathematiques 1980. 50.
  27. Guckenheimer J., Williams R. F. The Structure of Lorenz attractors. // Appl. Math. Sci. 1976.19. 368.
  28. М.И., Трубецков Д. И. Введение в теорию колебаний и волн. Регулярная и хаотическая динамика. Москва-Ижевск. 2000. 560с.
  29. А.А. Собрание трудов. М.: Изд-во АН СССР, 1955.
  30. П.С. Автоколебания в распределенных системах. М.: Наука. 1983. 320с.
  31. Канторович J1.B., Крылов В. И. Приближенные методы высшего анализа. M.-J1.: Физматгиз, 1962. 708 с.
  32. Д.В., Путин Г. Ф., Чернотынский В. И. О конвективных движениях в ячейке Хеле-Шоу // ДАН СССР. 1977. Т.235. С. 554.
  33. Dana S.K., Chakraborty S. and Anantakrishna G. Homoclinic bifurcation in Chua’s circuit. // Proceedings of the conference «Perspectives in Nonlinear Dynamics». Indian Academy of Sciences. Bangalore. 2004. P.443−454.
  34. Sen A., Dodla R. and Johnston G.L. Collective dynamics of delay-coupled limit cycle oscillators. // Proceedings of the conference «Perspectives in Nonlinear Dynamics». Indian Academy of Sciences. Bangalore. 2004. P.465−482.
  35. Pisarchik A.N., Jaimes-Reategui R. Intermittent lag synchronization in a driven system of coupled oscillators. // Proceedings of the conference «Perspectives in Nonlinear Dynamics». Indian Academy of Sciences. Bangalore. 2004. P.503−512.
  36. Zebrowskii J.J., Baranowskii R. Observations and modeling of deterministic properties of human heart rate variability. // Proceedings of the conference «Perspectives in Nonlinear Dynamics». Indian Academy of Sciences. Bangalore. 2004. P.543−554.
  37. В.Д., Ивакин Б. А., Лойко А. Э. и др. Диффузия в бинарной смеси разреженных и плотных газов // Теплофизические свойства веществ и материалов. М.: Издательство стандартов, 1982. Вып 17. С. 24−43.
  38. Lang Н., Loyalka S.K. Diffusion slip velocity: theory and experiment.// Z. Naturf. 1972. V.27a. P. 1307−1319.
  39. Г. З., Жуховицкий E.M. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. 392с.
  40. Ю.И. и др. Влияние давления на устойчивость диффузии в некоторых трехкомпонентных газовых смесях // ЖТФ. 1984. Т. 54. № 5. С.943−947.
  41. В.Н., Селезнев В. Д., Жаврин Ю. И. Эффект разделения компонентов при изотермическом смешении тройных газовых систем в условиях свободной конвекции // ЖТФ. 1997. T.67.N10. С.139−140.
  42. Ю.И., Косов В. Н. Образование структур и концентрационная конвекция при изотермической диффузии в трехкомпонентных газовых смесях через переменное число каналов равной площади // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. Вып. 10. С. 18−21
  43. Концентрационная гравитационная конвекция и диффузия в бинарных и многокомпонентных газовых смесях / Косов В. Н., Жаврин Ю. И., Кульжанов Д. У. и др. // Труды III Всероссийской национальной конференции по теплообмену. Москва. 2002. МЭИ, Т.З. С.91−94.
  44. Ю.И., Косов В. Н., Селезнев В. Д. Аномальная гравитационная неустойчивость механического равновесия при диффузионном смешении в изотермических трехкомпонентных газовых смесях // МЖГ. 2000. № 3. С. 185 192.
  45. А., Либерман М. Регулярная и стохастическая динамика. М.: Мир. 1984. 528 с.
  46. А.В., Коваленко М. А. Аналог системы Лоренца для смешения газов в вертикальном канале. // Тезисы докладов на VIII Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике. Пермь. 2001. С. 334.
  47. А.В., Селезнев В. Д. Теоретическая модель хаотического движения для бинарной газовой смеси в вертикальном канале // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Екатеринбург. УрО РАН. 2003. с. 203−216.
  48. Melkikh A.V., Seleznev V.D. Theoretical model of free convection regimes change during gases mixing in the vertical channel. // Abstracts of international conference «Advanced problems in thermal convection. Perm, 2003, pp. 178−179.
  49. A.B., Селезнев В. Д. О кинетике индуцированного шумом перехода метастабильного ламинарного течения к турбулентному // Тезисы докладов 12-й Зимней школы. Пермь. 1999. С. 233.
  50. А.В., Селезнев В. Д. О метастабильности ламинарного течения в круглой трубе // Физические свойстваметаллов и сплавов. Сборник статей кафедры физики УГТУ. Екатеринбург. 1999. С. 145−149.
  51. А.В., Селезнев В. Д. Ламинарно-турбулентный переход как бистабильная система // Тезисы докладов 2-го международного рабочего совещания „Неравновесные системы многих тел“ Алматы. 1999. С. 13.
  52. A.B., Селезнев В. Д. К вопросу об изменении производства энтропии при кинетических фазовых переходах первого рода // Метастабильные состояния и фазовые переходы, УрО РАН, институт теплофизики, Екатеринбург. 1997. С.188−195.
  53. Tokmantsev V.I., Seleznev V.D., Porodnov В.Т. and Melkikh A.V. Effects of rarefied gas entrainment in geterogeneous systems // Rarefied gas dynamics. 1991. P. 1353−1357.
  54. А.В. Перенос летучих веществ в мембранах конечной толщины// Кинетическая теория процессов переноса при испарении и конденсации: Материалы
  55. Международной школы-семинара, Минск: АНК „ИТМО имени А. В. Лыкова АН БССР“. 1991. С. 97.
  56. А.В., Селезнев В. Д. Модель диффузии газов через сплошные и пористые мембраны конечной толщины // Инженерно-физический журнал. 1994. Т.66. № 4. С.467−474.
  57. Wilson S.D.R. // Journal of Fluid Mechanics. 1988. 190. P.561−570.
  58. Dynamics of droplets: by A. Frohn and N. Roth. Springer Verlag, Berlin, 2000. 286 pp.
  59. Graham D.R., Higdon J.J.L. Oscillatory flow of droplets in capillary tubes. Part 1. Straight tubes // Journal of Fluid Mechanics. 2000.425. P.31−53.
  60. Graham D.R., Higdon J.J.L. Oscillatory flow of droplets in capillary tubes. Part 2. Constricted tubes // Journal of Fluid Mechanics. 2000. 425. P.55−77.
  61. Becker E., Miller W.L., Kowalewski T.A. Nonlinear dynamics of viscous droplets // Journal of Fluid Mechanics. 1994. 258. P. 191 216.
  62. Deere M.M.J., Baret J.C. Gravity-driven of viscous liquids over two-dimensional topographies, // Journal of Fluid Mechanics. 2003.487. P.147−166.
  63. P. Равновесные капиллярные поверхности. Математическая теория. М.: Мир, 1989. 312с.
  64. Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т.6: Гидродинамика. М.: Наука, 1988. 733 с.
  65. А.В., Селезнев В. Д. О влиянии гауссовского шума на переход к капельному режиму течения жидкости через отверстие // Тезисы докладов 12-й Зимней школы. Пермь. 1999. С. 232.
  66. А.В., Селезнев В. Д. Гистерезис и метастабильность перехода от испарительного режима к капельному при теченци жидкости через капилляр // Письма В ЖТФ. 1999. Том 25. Вып. 24. С.30−36.
  67. В. Образование структур при необратимых процессах: Введение в теорию диссипативных структур. М.: Мир, 1979. 279с.
  68. А.В., Селезнев В. Д. Автоколебания капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр // Тезисы докладов 3-го международного рабочего совещания „Организованные структуры в открытых системах“. Алматы, 2000. С.34−35.
  69. А.В., Селезнев В. Д. Условия существования автоколебаний капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр // ПЖТФ. 2001. Т.27, № 8, С. 1−7.
  70. Н.Б., Найденов В. И. Вязкостный взрыв при неизотермическом движении несжимаемой жидкости. // ПМТФ. 1980. № 1. С.94−97.
  71. С.А. Об установившемся ламинарном течении несжимаемой жидкости в плоском канале и круглой цилиндрической трубе с учетом теплоты трения и зависимости вязкости от температуры. // ПМТФ. 1962. № 3. С.96−99.
  72. С. А., Мержанов А. Г., Худяев С. И. О гидродинамическом тепловом взрыве // ДАН СССР. 1965. Т.163. № 1. С.133−136.
  73. А.Г., Столин A.M. Гидродинамические аналоги явлении воспламенения и потухания. // ПМТФ. 1974. № 1. С.65- 74.
  74. Г. Б., Данилевич С. Ю., Радионова Н. В. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах. Киев. Наукова думка, 1990. 215с.
  75. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. Равделя А. А., Пономаревой A.M. Л.: Химия, 1983. 232с.
  76. Л.К., Кувшинов В. К., Булдакова Е. П. Поверхностно-активные свойства нефтей западной Сибири/ Межмолекулярные взаимодействия и электронные процессы в растворах. Новосибирск. Наука. 1987. С. 18−22.
  77. С.С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. Госэнергоиздат. 1959. 414с.
  78. В., Лефевр Р., Индуцированные шумом переходы: Теория и применение в физике, химии и биологии, М.: Мир, 1987.397 с.
  79. А.В., Селезнев В. Д. Бистабильность и неравновесные фазовые переходы в процессах тепломассообмена в каналах и мембранах // Тезисы докладов междисциплинарного семинара „Фракталы и прикладная синергетика“. Москва. 1999. С. 86−87.
  80. А.В., Селезнев В. Д. Бистабильность теплообмена вязкой жидкости при течении в канале // Теплофизика высоких температур. 2001. Т.39. № 1. С.128−131.
  81. А.В., Селезнев В. Д. Теоретическая модель автоколебаний при течении горячей жидкости в канале. // Тезисы докладов 2-й Всероссийской научно-технической конференции „Физические свойства металлов и сплавов“. Екатеринбург. 2003. с. 10.
  82. А.В., Неравновесный фазовый переход при течении вязкой жидкости в канале, вызванный диссипативным саморазогревом // Физические свойства металлов и сплавов. Сборник статей кафедры физики УГТУ. Екатеринбург. 2000. С.81−85.
  83. А.В., Селезнев В. Д. Бистабильность теплообмена вязкой жидкости при течении в трубе с холодной окружающей средой // Тезисы докладов 3-го международного рабочего совещания „Организованные структуры в открытых системах“. Алматы, 2000. С.33−34.
  84. Lee W.H., Jung H.S., Kim J.H., Kim J.S. Flow visualization of oscillating capillary tube heat pipe, // in: Proceedings of the 11th International Heat Pipe Conference, Tokyo, Japan, 1999, pp. 131 136.
  85. Nishimo S. Oscillatory-flow heat-transport device, // in: Proceedings of the 11th International Heat Pipe Conference, Tokyo, Japan, 1999. pp. 39−49.
  86. Miyazaki Y., Arikawa M. Oscillatory flow in the oscillating heat pipe, // in: Proceedings of the 11th International Heat Pipe Conference, Tokyo, Japan, 1999. pp. 141−148.
  87. Zhang Y., Faghri A., Shafii M.B. Analysis of liquid-vapor pulsating flow in a U-shaped miniature tube // Heat and mass transfer. 45. 2002. pp. 2501−2508.
  88. Ю.Е., Герасимов Ю. Ф., Иванов А. А., Морозов A.H. Осциллирующие тепловые трубы // Физические свойства металлов и сплавов. Сборник статей кафедры физики УГТУ. Екатеринбург. 1999. С.158−163.
  89. Ю.Е., Герасимов Ю. Ф., Мелких А. В. Теоретическое и экспериментальное исследование осциллирующих тепловых труб с малым количеством витков // Инженерно-физический журнал. Т.76, № 5, 2003. С.37−40.
  90. Г. В. Термодинамические свойства и кинетика вскипания перегретых жидкостей. Екатеринбург: УрО РАН. 2002. 271с.
  91. Н. Перегрев кипящих жидкостей. Пер. с англ. М.: Энергия, 1979. 80 с.
  92. Е.И. Кипение жидкостей. М.: Наука, 1973. 280 с.
  93. Wei Qu, Tongze Ma. Experimental Investigation on Flow and Heat Transfer of a Pulsating Heat pipe. // Proceedings of the 12th International Heat pipe Conference. Russia (2002).
  94. В.П. Метастабильная жидкость. M.: Наука. 1972. 342с.
  95. Ю П., Кардона М., Основы физики полупроводников. М., Физматлит, 2002. 560с.
  96. Э. Самоорганизация в полупроводниках. Неравновесные фазовые переходы в полупроводниках, обусловленные генерационно-рекомбинационными процессами. М.: Мир, 1991. 464с.
  97. Негатроника. Серьезнов А. Н., Степанова JI.H., Гаряинов С. А. и др. Новосибирск, Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1995.315с.
  98. Физические модели полупроводников с отрицательным сопротивлением. Гаряинов С. А., Тиходеев Ю. С., М.: Радио и связь, 1997. 276с.
  99. Chua L.O. Nonlinear circuit foundations for nanodevices. Part I: The four-element tours // in „Nanoelectronics and nanoscale processing“. Proceedings of the IEEE.2003. V. 91. number 11. P. 1830−1859.
  100. Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И. П., Миронов А. Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. М.: Наука, 1972.416 с.
  101. А., Добровольские 3. Электропроводность узкощелевых полупроводников, Вильнюс, Мокслас, 1988,172 с.
  102. М.Е., Пожела К. Ю., Шур М.С. Эффект Ганна. М.: Сов. Радио. 1975. 288 с.
  103. А.А., Захарченя Б. П., Чудновский Ф. А. Фазовый переход металл-полупроводник и его применение, Ленинград, Наука, 1979. 182с.
  104. В.Н., Чудновский Ф. А. Причины разрушения монокристаллов V203 при фазовом переходе металлполупроводник и способы его устранения // Физика твердого тела, 1975. Т. 17. вып. 10. С.2957−2960.
  105. Г. А. Физика диэлектриков, область сильных полей, Томск, 1977. 249с.
  106. Г. А., Мухачев В. А. Пробой тонких диэлектрических пленок. М.: Сов. Радио, 1977. 69с.
  107. Ю.Н. Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков. Екатеринбург. Уро РАН. 2000. 257с.
  108. Ю.Н., Плешанов А. С. К общей постановке задачи динамики пробоя твердых диэлектриков в квазиоднородном приближении // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1988. № 1. С.57−63.
  109. Ю.Н., Плешанов А. С. К асимптотической кинетике теплового пробоя твердых диэлектриков // Журн. ПМТФ. 1988. № 4. С.23−28.
  110. Г. А. Диэлектрические свойства электроизоляционных материалов, Изд-во Томского университета, Томск, 1984. 124с.
  111. Л.Дж. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.
  112. И.Н. Влияние формы включений на проводимость двумерных регулярных матричных систем // ЖТФ. 1996. т.66. вып. 12. С.48−58.
  113. А.В., Повзнер А. А., Андреева А. Г., Сачков И. Н. Неравновесные фазовые переходы и S-образные вольт-амперные характеристики в системе полупроводник-металл // ПЖТФ. 2001. Т.27. № 6. С.19−25.129 130 131 132 133 136,135,136,137,138.139.140.141.
  114. Shaw M.P., Yildirim N. Thermal and electrothermal instabilities in semiconductors // Advances in electronics and electron physics. 1982. V.60. P.307−385.
  115. А.И. Полупроводниковые датчики температуры. М.: Энергия, 1974. 184с.
  116. Ю.В., Громов B.C., Григораш Т. С. Полупроводниковые термоэлектрические преобразователи. М: Радио и связь, 1985. 120с.
  117. А.И., Кауфман В. Я. Статические характеристики поликристаллических терморезисторов. М.: Энергия. 1976. 120с.
  118. А.Г. Колебания в цепях с терморезисторами. Изд-во АН БССР. Минск. 1963. 146с.
  119. Г. С. Все о резисторах: Справочник. М.: Горячая линия-Телеком, 2000. 192с.
  120. МоттН.Ф. Переходы металл-изолятор. М.: Наука, 1979,342с.
  121. Metal-insulator transitions / Imada Masatoshi, Fujimori Atsushi, Tokura Yoshinori // Rev. Mod. Phys. 1998. 70. P. 1039.
  122. А.Г., Кудинов E.K. // ЖЭТФ. 1968. 55. C.1344.
  123. Г. Б., Пергамент A.M., Казакова E.JI. Электрическое переключение в структурах металл-диэлектрик-металл на основе гидратированного пентоксида ванадия // Письма в ЖТФ. 2000. том 26. вып. 11. С.62−67.
  124. В., Волков В., Плешановас А. Гидратированные соединения ванадия //ФТТ. 1993. Т.35. № 12. С.3189−3197.
  125. П.П., Величко А. А., Пергамент A.JL, Стефанович Г. Б., Стефанович Д. Г. Влияние электрического поля на переход металл-изолятор в диоксиде ванадия // Письма в ЖТФ. 2002. Том 28. вып. 10. С. 13−18.
  126. А.В., Повзнер А. А. Неравновесный фазовый переход полупроводник-металл, происходящий под действием саморазогрева//ЖТФ. 2002. Т. 72. Вып. 7. С. 141−142.
  127. В. В. Титов А.Н., Попова С. В., Овсянников С. В. Электрические свойства кристаллов (PbS)o.5<)TiS2 при высоком давлении до 20 Gpa // ФТТ. 2000. Т.42. Вып.7. С.1193−1195.
  128. А.В., Рыбаков Ф. Н., Повзнер А. А. Распределенная модель организации автоколебаний в полупроводниках, вызванных джоулевым саморазогревом // Письма в ЖТФ. 2005. Т.31. вып. 16. С.67−72.
  129. Г. Н. Теплообмен в радиоэлектронных устройствах. М.-Л, Госэнергоиздат, 1963. 288 с.
  130. Г. Н., Парфенов В. Г., Сигалов А. В. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь. 1990. 312с.
  131. А.В., Селезнев В. Д. Бистабильность и гистерезис при переносе ионов через мембраны, вызванные джоулевымвыделением тепла // Физические свойства металлов и сплавов. Сборник статей кафедры физики УГТУ. Екатеринбург. 1999. С.138−144.
  132. Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение, М.: Мир, 1988. 248с.
  133. Hodgkin A.L., Haxley A.F. The components of membrane conductance in the giant axon of Loligo II J. Physiol. 1952. 116. P.449−472.
  134. Hodgkin A.L., Haxley A.F. Currents carried by sodium and potassium ions through the membrane of the giant axon of Loligo II J. Physiol. 1952. 116. P.473−496.
  135. Hodgkin A.L., Haxley A.F. The dual effect of membrane potential on sodium conductance in the giant axon of Loligo // J. Physiol. 1952. 116. P.497−506.
  136. Hodgkin A.L., Haxley A.F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J. Physiol. 1952. 117. P.500−544.
  137. Noble D. A modification of the Hodgkin-Huxley equations applicable to Purkinje fibre action and pace-maker potentials // J. Physiol. 1962. v. 160. P.317−352.
  138. FitzHugh R.A. // Biophys. J. 1961. V. 1. P.445−461. .
  139. J., Arimoto S., Yoshizawa S. // Proc. IRE. 1962. V. 50. P. 2061−2070.
  140. О.А., Асланиди O.B., Алиев P.P., Чайлахян Л. М., Солитонный режим в уравнениях Фитцхью-Нагумо: отражение сталкивающихся импульсов возбуждения // ДАН. 1996. Т.347. № 1. С.123−125.
  141. Kedem О. and Katchalsky A. Thermodynamic Analysis of the Permeability of Biological Membranes to Non-electrolytes // Bioch. Biophys. Acta. 1958. 27. P.229−246.
  142. De Groot S.R. and Mazur P. (1962). Non-equilibrium thermodynamics, North Holland, Amsterdam.
  143. Hodgkin A.L., and Katz B. The effect on sodium ions in electrical activity of the giant axon of the squid // J. Physiol. 1949. (London) 108. P.37−77.
  144. Goldman D.E. Potential, impedance, and rectification in membrane //J. Gen. Physiol. 1943. 27. P.37−60.
  145. Hodgkin A.L. and Horowicz P. The influence of potassium and chloride ions on the membrane potential of single muscle fibers // J. Physiology. 1959.148. P. 127−160.
  146. N. (2001). Origin of resting membrane potential. In: Sperelakis N. (Ed.) Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Academic Press. San Diego. 219−236.
  147. Caplan S. R. and Essig A. (1983). Bioenergetics and linear nonequilibrium thermodynamics: The steady state, Harvard, Cambridge, MA.
  148. Kjelstrup S., Rubi J.M. and Bedeaux D. Active transport: a kinetic description based on thermodynamic grounds // J. Theor. Biol. 2005. 234. issue l.P.7−12.
  149. Sagar A. and Rakowski R.F. Access channel model for the voltage dependence of the forward-running Na+/K+ pump // J. Gen. Physiol. 1994. 103. P.869−894.
  150. Kabakov A.Y. The resting potential equations incorporating ionic pumps and osmotic concentrations // J. Theor. Biol. 1994. 169. P.51−64.
  151. Kabakov A.Y. Activation of KATp channels by Na/K pump in isolated cardiac myocytes and giant membrane patches // Biophysical Journal. 1998. 75. P.2858−2867.
  152. Fahraeus С., Theander S., Edman A., Grampp W. The K-Cl cotransporter in the lobster stretch receptor neuron a kinetic analysis // J. theor. Biol. 2002. 217. P.287−309.
  153. Faber G.M., Rudy Y. Action potential and contractility changes in Na+.i overloaded cardiac myocytes: a simulation study // Biophysical journal. 2000. 78. P.2392−2404.
  154. De Weer P., Gadsby D.C., and Rakowski R.F. Voltage dependence of the apparent affinity for external Na+ of the backward-running sodium pump // J. Gen. Physiol. 2001. 117. P.315−328.
  155. Tsong T.Y., Chang C.H. Ion pump as brownian motor: theory of electroconformational coupling and proof of ratchet mechanism for Na-K-ATPase action // Physica A. 2003. 321. Issues 1−2. P.124−138.
  156. Hopfer U. A Maxwell’s Demon type of membrane transport: possibility for active transport by ABC-transporters // J. Theor. Biol. 2002. 214. P.539−547.
  157. Oster G., Wang H. Rotary protein motors // Trends in cell biology. 2003. 13 (3). P. 114−121.
  158. Oster G., and Wang H. Why is the efficiency of the F1 ATPase so high? // J. В ioeneerg. Biomembr. 2000. 32. P.459−469.
  159. A.B., Селезнев В. Д. Конформационный механизм превращения энергии в процессе активного транспорта ионов в биомембране // Биофизика. 1993. Т.38. вып.4. С.662−666.
  160. А.В., Селезнев В. Д. Эффективность превращения энергии в процессе активного транспорта ионов в биомембрапе // Биофизика. 1994. Т.39. вып.2. С.337−344.
  161. А.В., Селезнев В. Д. Неравновесно-статистическая модель эффективной молекулярной машины активноготранспорта ионов в биомембранах // Биофизика. 1998. Т.43. вып.З. С.475−479.
  162. А.В., Селезнев В. Д. К вопросу о механизме возникновеиия разности электрических потенциалов на биомембране клеток // Биофизика. 1999. Т.44. вып.З. С.474−478.
  163. А.В., Селезнев В. Д. Бистабильность и автоколебания электрических потенциалов на биомембранах клеток сердечной мышцы // Тезисы докладов 2-го международного рабочего совещания „Неравновесные системы многих тел“ Алматы. 1999. С. 59.
  164. Л.В., Селезнев В. Д. Модель электрического потенциала на биомембране клетки при переносе нескольких ионов системой активного транспорта // Биофизика. 2001. Т.46. вып. 2. С.275−280.
  165. Melkikh A.V., Bukharov А.Е., Seleznev V.D. The model of electrical potential on cell biomembranes // Abstracts of STATPHYS21 conference, Cancun, Mexico, 2001, p. 227.
  166. А.В., Трубановский Д. В. Модель электрического потенциала па биомембране клеток-пейсмейкеров сердечной мышцы // „Математика. Компьютер. Образование. Тезисы докладов. Вып. 11. Под редакцией Ризниченко Г. Ю., Москва-Ижевск. 2004. с. 212.
  167. Melkikh A.V., Seleznev V.D. Models of active transport of ions in biomembranes of various types of cells // Journal of theoretical biology. 2005. V. 324. Issue 3. P.403−412.
  168. Melkikh A.V., Seleznev V.D. Requirements on models and models of active transport of ions in biomembranes. // Bulletin for Mathematical Biology. 2006. DOI: 10.1007/sl 1538−005−9035-y.
  169. Volkenstein M.V. The conformon // J. Theor. Biol. 1972. 34. P.193−195.
  170. Sperelakis N. Gibbs-Donnan equilibrium potentials. In. Sperelakis, N. (Ed.). 2001. Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Acadcmic Press. San Diego.P. 243−247.
  171. Stout R.G. and Lawrence R.G. Plant cell physiology. In. Sperelakis, N. (Ed.). 2001. Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Academic Press. San Diego. P. 1079−1095.
  172. Garlid K.D. Physiology of mitochondria In. Sperelakis, N. (Ed.). 2001. Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Academic Press. San Diego. PP. 139−151.
  173. Gennis r.b. Biomembranes. Molecular structure and function. Springer-Verlag. New York, 1989.
  174. Physiology and Pathophysiology of the Heart, edited by N. Sperelakis. Kluwer (Martinus Nijhoff) Academic Publishers, Boston. 1st edition, 846 pg., 1984- 2nd edition, 1009 pg., 1988- 3rd edition, 1173 pg., 1994- 4th edition, 1261 pg. 2000.
  175. Alvarez-Leefmans F.J. (2001). Intracellular Chlorine regulation. In: Sperelakis, N. (Ed.) Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Academic Press. San Diego. 301−318.
  176. Bridge J. I1.B. (2001). Na±Ca2+ Exchange currents. In: Sperelakis, N. (Ed.) Cell Physiology Sourcebook. Third edition. Academic Press. San Diego. 283−299.
  177. А.Б. Биофизика. T.2. M.: Высшая школа. 1987. 303c.
  178. Komendantov A.O. and Kononenko N.I. Deterministic Chaos in Mathematical Model of Pacemaker Activity in Bursting Neurons of Snail, Helix Pomatia. // J. Theor. Biol. 1996. v. 183. P.219−230.
  179. McAlister R.E., Noble D., Tsien R.W., Reconstruction of the electrical activity of cardiac Purkinje fibers // J. Physiol. (Lond.) 1975. V.251. P.1−59.
  180. DiFrencesco D., Noble D., A model of cardiac electrical activity incorporating ionic pumps and concentration changes // Phylos. Trans. R. Soc. Biol. 1985. V.307. P.353−398.
  181. O.A., Асланиди O.B. Эхо в возбудимых волокнах сердца (по данным численных экспериментов) // Математическое моделирование. 1999. Т.П. вып.9.
  182. Aslanidi o.v., Mornev О.А. Soliton-like regimes and excitation pulse reflection (echo) in homogeneous cardiac purkinje fibers: results of numerical simulations // Journal of Biological Physics. 1999. 25. P. 149−164.
  183. С.В., Евлахов В. И., Пуговкин А. П., Рудакова T.JL, Шалковская J1.H. Физиология сердца. Санкт-Петербург, СпецЛит. 2001. 143с.
  184. М.С. Метаболические болезни сердца. Санкт-Петербург. изд-во „Фолиант“. 2000. 128с.
  185. Melkikh A.V., Seleznev V.D. One dimentional statistical model of the membrane active substrate transport / Lars Onsager symposium, Tronheim. Norway. 1993.
  186. А.В., Селезнев В. Д. Одномерная статистическая модель активного переноса веществ в мембранах // Инженерно-физический журнал. 1995. Т.68. № 2. С. 233−241.
  187. Bak P. How nature works: the science of self-organized criticality. N.Y.: Springer-Verlag Inc., 1996. 205 p.
  188. Г. Г., Потапов А. Б. Современные проблемы нелинейном динамики. М.: УРСС. 2002. 360с.
  189. А.В. Создание обучающейся системы центральная проблема искусственного интеллекта // Вестник ТГУ, Серия: Естественные и технические науки, 2001. Т.6, вып.4. С.447−450.
  190. А.В. О невозможности случайной эволюции и обучения организмов. Тезисы 9-й международной конференции „Математика. Компьютер. Образование“. Дубна. 2002. С. 188.
  191. А.О., Мелких А. В. Моделирование условного рефлекса л условиях неопределенности //Студент и научно-технически -“ прогресс. Сборник тезисов докладов студенческой научной конференции. Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2002. С.155−156.
  192. А.В. О невозможности накопления информации интеллектуальной системой при распознавании образов //Тезисы докладов второго международного конгресса „Нелинейный динамический анализ“. Москва. 2002. с. 228.
  193. А.О., Мелких А. В. Численное моделирование поведения организмов в условиях неопределенности //Научные труды 11 отчетной конференции молодых ученых
  194. ГОУ УГТУ-УГ1И. Сборник тезисов. Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2002. С.286−287.
  195. Melkikh A.Y. Quantum Demon and the Problem of the Biological Evolution Rate // QUANTUM LIMITS TO» THE SECOND LAW: First International Conference on Quantum Limits to the Second Law. A IP Conference Proceedings, 2002. Volume 643, Issue 1. pp. 476−4S1.
  196. А.В. Может ли организм отбирать новую ценную информацию из окружающей среды? // Биофизика. 2002. Том.47. нып.6. С.1134−1 139.
  197. А.В. Проблема обучения с точки зрения термодинамики необратимых процессов // Физические свойства металлов и сплавов. Сборник статей кафедры физики УГТУ. Екатеринбург. 2002. С.197−199.
  198. Melkikh A.V. Internal structure of elementary particle and possible deterministic mechanism of biological evolution // Entropy. 2004. 6. 223−232.
  199. А.В. Законы теоретической биологии с точки зрения статистическом физики и теории управления // Вестник УГТУ-УГII!, Екатеринбург, 2004. С.197−202.
  200. Melkikh A.V. Darwins theory of evolution from the point of view of statistical physics, STATPHYS22, Bangalor. India. 2004. p.341.
  201. Melkikh A.V. Congenital programs of the behavior as the unique basis of the brain activity. NeuroQuantology. 2005. 2. 134−148.
  202. Melkikh A.V. Deterministic mechanism of molecular evolution. Proceedings of the International Moscow Conference on Computational Molecular Biology. 2005. C. 227−228.
  203. А.В. Могла ли жизнь эволюционировать путем случайных мутаций? // Биофизика. Т. 50. Вып.5. 2005. С.959−960.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!