Исследование неравновесных течений кинетическими методами

Проблема описания неравновесных состояний представляется весьма важной. Поиск адекватного аппарата позволит приблизиться к изучению многих сложных явлений от турбулентности до феноменов в биосистемах. В термодинамике необратимых процессов характерно представление о локальном равновесии. В нашем подходе используется больцмановская концепция, позволяющая описывать сильно неравновесные локальные распределения. За основу принимается уравнение Больцмана и другие кинетические уравнения. Разработаны математические методы – главным образом численные, а также аналитические для некоторых частных случаев. С их помощью моделируются различные процессы, связанные с неравновесностью. Выявлены новые неклассические явления переноса в разреженных газах и (предположительно) в других средах. Для некоторых постановок задач обнаружена возможность нарушения законов Стокса и Фурье. Найдены области течений, где знаки градиента температуры и теплового потока совпадают, т. е. тепло здесь течет из холодной зоны в горячую. Обсуждается отношение таких эффектов ко второму началу термодинамики, возможности экспериментальной проверки и приложений. Результаты отражены в журнальных статьях, монографиях, одна из последних публикаций: V.V. Aristov, I.V. Voronich, S.A. Zabelok. Nonequilibrium nonclassical phenomena in regions with membrane boundaries // Physics of Fluids. 2021, V. 33. 012009. https://doi.org/10.1063/5.0036089