Смекни!
smekni.com

Режим переконденсации с компактным распределением размеров капель (стр. 2 из 3)

Это выражение, в сущности, означает, что

, а если вспомнить отношение между максимальным и критическим радиусами капли, то получим равенство среднего и критического радиусов:

, когда функция распределения нормирована на единицу (см. пункт 4)

3). Нахождение автомодельной функции распределения.

По-прежнему полагая автомодельным

и убирая в член с производной по времени, можно явно решить дифференциальное уравнение интегрированием:

Для этого разложим подынтегральное выражение на простейшие дроби и найдём коэффициенты:

При

:

При

:

Приравнивание коэффициентов при

:

Приравнивание коэффициентов при

(находим
):

Подставляя полученное выражение для

, выразим
только через
и избавимся от иррациональности в знаменателе:

Таким образом, найдены все коэффициенты в разложении на простые дроби подынтегрального выражения в , интегрируя их, получаем, помня об области определения переменных:

В значениях

(третий корень
) из окончательно запишем:

Где в силу физической ограниченности функции распределения на конце интервала, полагаем:

Оценим выражение для

из :

Дифференцированием и грубой оценкой можно увидеть, что

монотонно убывает по
из бесконечности, как и
. При этом величина
, фигурирующая в , остаётся ограниченной (не имеет особенности при
), более того почти постоянной в заданном интервале
, в чём можно убедиться, вычитая
в форме из
и выражая всё через
:

4). Нормировка функции распределения.

Как в пункте 2 проинтегрируем от 0 до 1 левую и правую части (без члена с производной по времени), предварительно разделив их на

:

Формально интегрируем по частям левую часть:

Удовлетворяя условию нормировки, подставим

из . При
сохранится только первый член:

Так что функция распределения в нормированном виде равна:

Из самого ( / ) дифференциального уравнения легко выписать производную функции распределения:

Приравняв её нулю и решая каноническое кубическое уравнение

по формуле Кардано, имеем для максимума функции распределения, изменяющего своё положение с изменением
:


5). Предельный случай – распределение Лифшица-Слёзова.

Рассмотрим предельный случай при

. При этом из
, а из
. Тогда как их разность
, что было показано в . Нам также пригодится асимптотика:

Приведём для сравнения функцию Лифшица-Слёзова, записанную в оригинальных переменных

: