Nonlinear Waves in Real Fluids

مطالعه موادی که خواص جدید و غیر متعارف از خود نشان می‌دهند برای توسعه فناوری‌های پیشرفته و تصفیه شده در بسیاری از زمینه‌های علوم مهندسی اهمیت اساسی دارد. در این رابطه در چند سال گذشته علاقه به سرعت در حال رشدی در مورد اثرات سیال واقعی بر پدیده های موجی وجود داشته است. یک مثال برجسته توسط سیالات Bethe-Zel'dovich-Thompson (BZT) ارائه شده است که دارای ویژگی متمایز این است که آنها غیرخطی منفی را در محدوده محدود دما و فشار در فاز بخار خالص نشان می دهند. با این حال، جریان های دو فاز با و بدون تغییر فاز منبعی غنی تر از پدیده های جدید غیرمنتظره و غیرممکن هستند. موضوعات تحت پوشش این جلد شامل امواج در گازهای نزدیک به نقطه بحرانی، امواج در سیالات رتروگراد، امواج دما در هلیوم فوق سیال و امواج چگالی در تعلیق ذرات در مایعات است. بدیهی است که هدف از مشارکت های مختلف دوگانه است. اول، آنها در نظر گرفته شده اند تا دانشمندان و مهندسان شاغل در این مناطق و مناطق مرتبط را با یک دید کلی از پدیده های فیزیکی جدید مختلف مانند شوک های انبساط، شوک های صوتی، تقسیم شوک، شوک های تبخیر و روان شدن و تکنیک های تجربی مورد نیاز برای مطالعه این پدیده ها ارائه دهند. دوم، تلاش شده است تا جنبه‌های مدل‌سازی ریاضی آن‌ها با تأکید ویژه بر ویژگی‌های مشترک این پدیده‌ها مورد بحث قرار گیرد.

The study of materials which exhibit new and unconventional properties is of central importance for the devel- opment of advanced and refined technologies in many fields of engineering science. In this connection there has been a rapidly growing interest in real fluid effects on wave phenomena in the past few years. A prominent example is provided by Bethe-Zel'dovich-Thompson (BZT) fluids which have the distinguishing feature that they exhibit negative nonlinearity over a finite range of temperature and pressures in the pure vapour phase. However, two phase flows with and without phase change are an even richer source of new unexpected and previously thought impossible phenomena. Topics covered by this volume include waves in gases near the critical point, waves in retrograde fluids, temperature waves in superfluid helium and density waves in suspensions of particles in liquids. Clearly, the aim of the various contributions is twofold. First, they are intended to provide scientists and engineers working in these and related areas with an overview of various new physical phenomena as for example expansion shocks, sonic shocks, shock splitting, evaporation and liquafaction shocks and the experimental techniques needed to study these phenomena. Second, an attempt is made to discuss aspects of their mathematical modeling with special emphasis on properties which these phenomena have in common.