Научная тема: «ТЕРМОДИНАМИКА НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОТКРЫТЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ С ДЕТЕРМИНИРОВАННЫМ ХАОСОМ»
Специальность: 02.00.04
Год: 2009
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Концепция построения одного из вариантов нелинейной ТНП в открытых физико-химических системах на основе принципа локального неравновесия с энергетическими потерями.
  2. Методы построения функций Ляпунова для физико-химических систем на основе термодинамических потенциалов и их производных по времени. Метод доказательств термодинамических неравенств для необратимых процессов.
  3. Гипотеза построения обобщенной  математической модели для  локально-неравновесных физико-химических систем с последействием и релаксацией, приводящих к хаосу. Концепция термодинамики хаотических систем.
  4. Математические модели и программы численных расчетов, позволяющих описать возникновение детерминированного хаоса в локально-неравновесных физико-химических системах. Отождествление хаотических решений с флуктуациями на основе анализа энтропии Колмогорова. Концепция флуктуационных нелинейных режимов   с зависимыми и независимыми флуктуациями.  
  5. Результаты практической реализации разработанного подхода к задачам физхимии для межфазных флуктуирующих слоев, в том числе в системе жидкость-пар, слоев с химическими реакциями для систем автоматического проектирования.
  6. Модели развитой турбулентности для растворов, как сильно вязких жидкостей со временем релаксации напряжений и  описание  перенос импульса в реологических системах за счет добавления в уравнения Навье-Стокса второй производной скорости по времени.
  7.  Термодинамические локальные модели для физико-химических локально равновесных и локально неравновесных систем с диффузией и теплопроводностью  с применением энтропии,  свободной энергии, скоростей их изменения и их вторых производных. при переносе импульса в реологических системах
  8. Модель описания механизма самовозбуждения саркомеров в растворах с АТФ в виде кинетических уравнений за счет полного описания химических реакций в системе саркомер-раствор, к которому добавляют АТФ.
Список опубликованных работ
Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях

1.Охотников С.А., Быстрай Г.П. Возникновение самовозбуждения и его описание в системе саркомер–раствор // Письма в ЖЭТФ, Т. 88, вып 10, с.797-800. 2008.

2.Быстрай Г.П., Богинич А.В., Шкляр Т.Ф. Хаотическая динамика поверхностного потенциала скелетных мышц человека электромиографических исследованиях// Биофизика. 2007. Т.52., N6. С. 1093- 1103.

3.Быстрай Г.П., Ворох А.С., Андреев С.В. Детерминированный хаос в динамике тока одиночных ионных каналов биомембран. Биофизика. 2005, т.50, вып.5, С..851-861.

4.Bystrai G.P., Ivanova S.I., Studenok S.I. Deterministic chaos in an interphase layer of a liquid-vapor system// International Journal of Bifurcation and Chaos, vol. 14, N10, 2004, Р.3671-3678.

5.Быстрай Г.П. Детерминированный хаос при химических реакциях в межфазном слое при высоких температурах// Теплофизика высоких температур. 2004. T.42. N 1. С. 91-104.

6.Быстрай Г.П., Студенок С.И., Иванова С.И. Детерминированный хаос при фазовых переходах первого рода в системе “жидкостьпар”// Теплофизика высоких температур. 2003. T.41. N 4. C.579- 586.

7.Быстрай Г.П., Студенок С.И., Иванова С.И. Детерминированная модель гомофазных и гетерофазных флуктуаций в системе “жидкостьпар”//Теплофизика высоких температур. 2002. T.40. N 5. C. 779-785.

8.Быстрай Г.П., Студенок С.И. Двухмерное отображение для нелинейного ротатора с кусочно-постоянным коэффициентом затухания, возбуждаемого периодическими ударами// Изв. Вузов: Прикладная нелинейная динамика. 2002. T. 10. №6.C.24-34.

9.Быстрай Г.П. Методика оценки эффективности энергетических превращений в физических процессах, происходящих при воздействии на горные породы// Изв. вузов. Горный журнал.1988. N9. C.1.

10.Десятник В.Н., Быстрай Г.П., Колонтырь В.И. и др. Удельная электропроводность расплавов системы LiF-BeF2//Журнал прикладной химии. 1979. N2. С. 316-319.

11.Быстрай Г.П., Десятник В.Н. и др. Удельная электропроводность бинарных расплавленных смесей хлоридов щелочных металлов с трихлоридом урана// Ато мная энергия, 1978.T.44, вып. 6.С.513. Деп. N 964/9330.

12.Быстрай Г.П., Десятник В.Н.. К вопросу о движении капель в жидкости//Журнал физической химии.1977.С.768. Деп.в ВИНИТИ ТН за N 3696-76 за 20.10.76.

13.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность расплавленных смесей тетрахлорида урана с хлоридами рубидия и цезия// Журнал физической химии.1976. T.50. N 2. С. 353-355.

14.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Оплетаев В.М. Температуропроводность расплавленных солей// Журнал физической химии.1975. T.49. N 5. С. 1346-1347. Депон. в ВИНИТИ за N 3316-74 от 30.12.1974.

15.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность хлоридов щелочноземельных металлов// Теплофизика высоких температур.1975. T.13. N 3. С. 655-656.

16.Быстрай Г.П., Десятник В.Н. Электропроводность ионных жидкостей.// Журнал физической химии.1975. T.49. N 2. С. 360-362.

17.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность расплавленных смесей тетрахлорида урана с хлоридом лития// Известия ВУЗ-ов: Цветная металлургия.1975. N4. С. 165-167.

18.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность хлоридов щелочноземельных металлов//Теплофизика высоких температур.1975. T.13. N 3. С. 655-656.

19.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность расплавленных смесей тетрахлорида урана с хлоридами натрия и калия// Атомная энергия. 1974. T.36. N 6. С. 517-518.

20.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Злоказов В.А. Теплопроводность расплавленных смесей тетрахлорида урана с хлоридами натрия и калия. Атомная энергия, 1974. Т.36. вып.6. С.517-518.

21.Быстрай Г.П., Десятник В.Н., Клименков А.А. Определение средней скорости сферических частиц в жидкости в в зависимости от скорости входа.// Журнал физической химии.1974. T.48. N 11. С. 2896. Депон. ВИНИТИ за N 2106-74 от 30.07.1974.

22.Суетин П.Е., Ярышев Г.М., Быстрай Г.П. Изотермы адсорбции аргона и криптона на свежей поверхности скола кристаллов исланского шпата// Журнал физической химии. 1972.Т. 46, вып.4.С.1055-1056. Деп. В ВИНИТИ за N 3984-72 от 18.01.1972.

23.Боголепов А.И., Быстрай Г.П., Береснев С.А. и др. Экспериментальное и теоретическое исследование фотофореза в разреженном газе// Теплофизика высоких температур.1991. T.29. N 4. С. 750-758.

24.Боголепов А.И., Суетин П.Е. Быстрай Г.П., и др. Фотофорез модельных аэрозольных частиц// Теплофизика высоких температур.1996. T.34. N 5. С. 751-756.

25.Быстрай Г.П. Применение методов термодинамики неравновесных процессов в моделировании самоорганизации сейсмической очаговой зоны.//Журн. Докл АН СССР. Т.340. N 2.1995. C.243-246.

Статьи в трудах Международных и Всероссийских конференций

26.Охотников С.А., Быстрай Г.П. .Переход от нелинейной модели сокращения саркомера к классическим моделям // Материалы 63 Всероссийской научно-практической конф. Молодых ученых и студ-в с международным участием “Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения”. Екатеринбург. 16-17 апреля 2008. С. 39-43.

27.Быстрай Г.П., Студенок С.И. Влияние вязкоупругих свойств жидкости и последействия на механизм возникновения развитой турбулентности // Наука и технологии. Избранные труды Российской школы ”К 70-летию Г.П. Вяткина”. –М.: РАН, 2005.C.163-174.

28.Быстрай Г. П., Студенок С. И. Показатели Ляпунова и энтропия Колмогорова в анализе изотропного турбулентного течения. Труды Межд. Научн. конференции «Дифференциальные уравнения и их приложения». Самара, 2002 г., с. 3540.

29.Студенок С.И., Быстрай Г.П. Возникновение хаотических режимов при срывном флаттере на примере вязкоупругой цилиндрической балки// Труды двенадцатой межвузовской конференции «Математическое моделирование и краевые задачи». Самара, 2002. С 170-173.

30.Быстрай Г.П. Математическое моделирование развитой турбулентности// Сб. Науч труд. XX Российск. школы по проблемам проектир неодн конструкций Миасс УрОРАН 2000 г С.73-78.

31.Быстрай Г.П. Нагорняк Е.М. Компьютерное моделирование фазовых переходов и критических явлений при турбулентном течении жидкости// Труды Междунар. конференции “Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах”, Махачкала, 2000, 6-9 сентября 2000. С.292-293.

32.Быстрай Г.П. Новые количественные методы анализа турбулентного течения для плохо обтекаемых тел// Сб. науч труд. XIX Российск школы по проблемам проектир. неодн. конструкций. Миасс УрО РАН 1999 г. С.123-128.

33.Иванова С.И., Быстрай Г.П. Нелинейная модель нестационарного турбулентного течения в кольцевых каналах// Материалы Международного семинара “Нелинейное моделирование и управление”.Самара, 26-30 июня 2000. Изд-е РАЕН. С.48-49.

34.Быстрай Г.П., Студенок С.И. Моделирование изотропных турбулентных пульсаций гидродинамических характеристик в вязкоупругой сжимаемой жидкости с запаздыванием// Материалы Международной школысеминара «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность». Изд-во МГУ. 2004. С.76-79.

35.Быстрай Г.П. О механизме возникновения хаотических режимов в динамике конструкций (на примере выпуклой балки) // Сб. Научных труд. XX Российской школы по проблемам проектиров. неоднород. конструкц. УрО АН Миасс 2000. С.85-91.

Монографии и учебные пособия

36. Быстрай Г.П., Пивоваров Д.В. Неравновесные системы. Свердловск: Изд-во Урал. госунита.1989. -187 с.

37.Быстрай Г.П. Шилин Г.Ф. Макаров Л.В. Неравновесная термодинамика процессов горного производства. М.: Недра, 1991.- 120 c.

38.Быстрай Г.П. Термодинамика открытых систем. Учебное пособие (гриф УМО). Екатеринбург: Изд-во Урал. универ-та. 2007.-116 с.

39.Быстрай Г.П. Некоторые задачи термодинамики континуальных систем. Свердловск. 1985. Деп. в ВИНИТИ N5944-85.-159 c.

Статьи в сборниках и журналах

40.Быстрай Г.П., Охотников С.А. Нелинейная термодинамика: вопросы математического моделирования // Вестник кибернетики [Электронный ресурс].–Электрон.журн.– Тюмень: ИПОС СО РАН, 2008.– №7. С.58-78 – Режим доступа: http://www.ipdn.ru, свободный.

41.Быстрай Г.П., БогиничА.В. Термодинамика многоядерных клеток: cистемное моделирование самоорганизующегося саркомера с хаотической динамикой параметра порядка//Вестник кибернетики. [Электронный ресурс].–Электрон.журн.– Тюмень: ИПОС СО РАН, 2007.– №6. – 77-91 с.– Режим доступа: http://www.ipdn.ru, свободный.

42.Быстрай Г.П., Черняк В.Г. Обобщение уравнений гидродинамики для быстро протекающих процессов// Вестник кибернетики. . [Электронный ресурс].–Электрон.журн.– Тюмень: ИПОС СО РАН, 2006.– №5. – С.– Режим доступа: http://www.ipdn.ru, свободный.С.151-155.

43.Быстрай Г.П. Метод функций Ляпунова в анализе открытых термодинамических систем// Вестник кибернетики. кибернетики [Электронный ресурс].–Электрон.журн.– Тюмень: ИПОС СО РАН, 2005.– №4. – С.122-137. – Режим доступа: http://www.ipdn.ru, свободный.

44.Быстрай Г.П., Андреев С.В., Жлудова Н.А. Хаотические свойства динамики тока в одиночных ионных K+-каналах//Российский бомедицинский журнал. Т.8. N.38. С.398-414. май 2007.

45.Быстрай Г. П., Студенок С. И. Математическое моделирование развитой изотропной турбулентности. Тезисы Первой Всероссийской научной internet-конференции «Компьютерное моделирование в естественных и технических науках» Вып.1. Тамбов, 2001 г., С. 2935.

46.Быстрай Г.П., Иванова С. И. Математическое моделирование неравновесных фазовых переходов и хаотическая термодинамика испарения и конденсации в системе ”жидкость-пар”. Материалы второй всерос. Научн. internet-конф.”Компьютерное и математическое моделирование в естеств. и техн. науках”. Тамбов: Изд-е ТГУ. Вып.7. 2001. с.10-16. (www.tsureports.chat.ru).

47.Студенок С.И. Быстрай Г.П. Двумерные отображения для нелинейных динамических систем с переменным коэффициентом затухания, возбуждаемого периодическими ударами. Третья Всероссийская научная Internet-конференция «Компьютерное и математичексое моделирование в естеств. и техн. науках». Вып. 12. Тамбов, 2001. С. 3-6.

48.Студенок С.И., Быстрай Г.П. Коэффициенты сопротивления свободно вращающегося диска и диска в кожухе при турбулентном режиме течения. Труды XXX Уральского семинара «Неоднородные конструкции. Челябинский научный центр УрО РАН. Миасский научно-учебный центр. Екатеринбург, 2000. С. 79-84

49.Быстрай Г. П., Десятник В. Н., Низов В. А. Скорости движения свинцовых гранул в расплавленных средах// Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границы раздела. Киев: Наукова думка. 1975. С.75-78.

50.Быстрай Г.П., Моисеева О.Н. Развитие количественных методов теории фазовых переходов первого рода и критических явлений в системе жидкость-пар// Сб. Метастабильные состояния и фазовые переходы. N3. Изд- во РАН УрО 1999. С.151-166.

51.Быстрай Г.П. Детерминированный хаос в нелинейных задачах теплофизики. Материалы Второй всерос. Научн. internet-конф.”Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках”. Тамбов: Изд-е ТГУ. Вып.1. 2000.с.3-9. (www.tsureports.chat.ru).

52.Быстрай Г.П., Нагорняк Е.М., Иванова С.И. Кинетическое описание фазовых переходов и метастабильных состояний при турбулентном течении жидкости. Сб. Метастабильные состояния и фазовые переходы. N4. Екатеринбург: Изд- во УрО РАН 1999. C. 113-128.

53.Быстрай Г.П. Фазовые переходы и метастабильные состояния при течении жидкости в цилиндрическом канале: переход от ламинарного течения к турбулентному// Сб. Метастабильные состояния и фазовые переходы. N3. Изд- во РАН УрО 1999. С.151-166.

54.Быстрай Г.П. Термодинамический анализ неньютоновских явлений в простых жидкостях//Сб.научн. трудов “Актуальные проблемы механики сплошных сред”. Свердловск. УрГУ. 1988. С.17-25.

55.Быстрай Г.П., Вохомская А.О. Физико-химическая механика деформированной дисперсной частицы в жидкости.//Сб. научн. трудов “Физико-химическая гидродинамика”. Екатеринбург: УрГУ. 1986. С. 43-50.

56.Быстрай Г.П., Десятник В.Н.Теплопроводность расплавленных смесей хлоридов натрия и калия//Атомная и молекулярная физика. Труды Вузов РФ. Свердловск: Изд-во УПИ. 1976. С.125-127.

57.Быстрай Г.П., Десятник В.Н. Электропроводность расплавленных галогенидов вблизи температуры плавления// Сб.Физическая химия и электрохимия солевых расплавов.N220. Свердловск: УПИ им. С.М.Кирова.1973. С.31.

58.Быстрай Г.П., Десятник В.Н. Метод тонкой перемычки для определения коэффициентов теплопроводности расплавленных солей.// Физическая химия и электрохимия солевых расплавов.N220. Свердловск: УПИ им. С.М.Кирова.1973.С.56.

59.Быстрай Г.П., Десятник В.Н. Теплопроводность хлоридов щелочных металлов// В сб. Теплофизические исследования жидкостей. Свердловск:. Изд-во УНЦ АН CCCР.1975. С.34-38.