qj
q∗ q∗
.
(35)
t=0
q
j=1
Если q1 = q2 = ... = qn = +∞ , то в силу (9) получим
kfk∞ ≥ f (0)
∞
∑
t=0
γt
n
Y
j=1
νj (t) .
(36)
Из соотношения (27) и из условий A ≡ Ap,q,θ,ω1,...,ωn=∞ иp11−q11= ... =p1n−q1n, имеем
1
( ∞
[
1
1
]ρ) ρ
+∞ A A˜ =
∑
t=0
a−tν (t) p1−
q1
.
(37)
Положив в лемме 2 α = p11− q11, в силу (37), которое обеспечивает выполнение (3), можно
выбрать последовательность чисел {at}∞t=0, at ≥ 0 так, чтобы
∞
∞
1
1
q∗
∑(at)θ<∞и ∑
t=0 t=0
ata−tν (t) p1−
q1
= ∞.
(38)
До сих пор, на последовательность {γt }из леммы 9 было наложено единственное условие –
ее неотрицательность.
(
Положим γt = ata−t Qnj=1 νj (t)
1
pj
−1
. Тогда в силу первого соотношения из (38)
31
Л.Н. Гумилев атындаЎы ЕУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2011, №6
∞
∑
t
n
Y
(
1−1
pj
θ
∞
∑
n
tata−t Y
(
1
pj −1
n
Y
(
1−1
pj
θ
∞
∑
t=0
aγt
j=1
vj(t)
=
t=0
a
j=1
vj(t)
j=1
vj(t)
=
t=0
aθt< ∞,
т.е. выполнено (33).
Следовательно, как отметили выше, функция f ∈ Bpωθ(Rn) .
Осталось показать, что f /∈ Lq(Rn) . Для этого достаточно убедиться в том, что ряды в
правых частях (35) и (36) расходятся.
Действительно, пусть qj< ∞ хотя бы для одного номера j . Тогда, в силу (35) и второго
соотношения (38), получим
∞
n
1−1
q∗
∞
n
1
n
q∗
kf kq
∑
t=0
γt
Y
j=1
vj (t)
qj
=
∑
t=0
−t
aat
Y
j=1
vj (t)
pj −1 Y
j=1
1−1
qj
vj (t)
=
∞
n
1
1
q∗
∞
(
1
1
q∗
=
∑
t=0
−1Y
ata
j=1
vj (t)
pj −qj
=
∑
t=0
ata−tv(t)pj−qj
= ∞
Если же qj = ∞ при всех j = 1, ..., n , то q∗ = 1. Поэтому, в силу (36) и второго соотношения
из (38), имеем
kf k∞
∞
∑
t=0
γt
n
Y
j=1
vj (t) =
∞
∑
t=0
ata−t
n
Y
j=1
vj (t)
(
1
pj −1
n
Y
j=1
vj (t) =
∞
∑
t=0
ata−t
n
Y
j=1
1
vj (t)pj= ∞.
Тем самым, из соотношений (35) и (36) следует, что f /∈ L q(R n) . Теорема доказана.
Замечание. При p = p1 = ... = pn, q = q1 = ... = qn утверждение теоремы 2.4 совпадает с
теоремой 1 из [1]. При несовпадающих pj или несовпадающих qj утверждение теоремы 2.4
является новым.
Перейдем к следствиям доказанной теоремы.
Задача: при каких неулучшаемых соотношениях между числами
n (n = 1, 2, ...) , 0 < θ ≤ ∞, r1 > 0, ..., rn > 0, 1 ≤ p1 < q1 ≤ ∞, . . . , 1 ≤ pn < qn ≤ ∞
имеет место вложение
Br1 ,..., rn
n)⊂ Lq1,...,qn(Rn)?
В случае1
1
p1,..., pn,θ(R
1 1
p 1− q1 =... = pn − qn ответ на поставленный вопрос дает
Следствие. Пусть
n (n = 1, 2, ...) , 0 < θ ≤ ∞, r1> 0, ..., rn> 0, 1 ≤ p1< q1≤ ∞, . . . , 1 ≤ pn< qn≤ ∞ и
1
1
1
1
1) если min
j=1,...,n
qj= q∗<+∞ , то
1
1
1
-
B
|
r1,..., rn
p1,..., pn,θ(Rn)⊂Lq1,...,qn(Rn)⇔
|
0 < θ < +∞, 1 >1
r1+ ... +rn
p1−q1,
0 < θ ≤ q∗,1 =r11+ ... +r1np11 −q11.
32
К.М. Сулейменов
2) если q1 = ... = qn = ∞ , то p1 = ... = p1 = p и
Br1 ,..., rn(Rn) ⊂ C (Rn) ⇔
0 < θ < +∞,r11+ ... +r1n
−1
−1
p,θ
0 < θ ≤ 1,1
nn
r1+ ... +
1
rn
=1
p.
p ,...,p
n
В частности (см. [8] и [9]), Bp,θ (R ) ⊂ C (R n) ⇔ 0 < θ ≤ 1 .
3) Если 1 < q1 ≤ ... ≤ qν < qν+1 = ... = qn = ∞ , то
-
B
|
r1,..., rn
p1,..., pν,pν+1,...,pν+1,θ(Rn)⊂Lq1,...,qν,+∞,...,+∞(Rn)⇔
|
⇔
0 < θ < +∞,1
r1+ ... +
1
rn
−1
>1
pν+1,
0 < θ ≤ q1,r11+ ... +r1n
ЛИТЕРАТУРА
−1
=1
pν+1.
1. Гольдман М.Л. Теоремы вложения для анизотропных пространств Никольского - Бесова с
модулями непрерывности общего вида // Труды МИАН СССР, 1984, 170, С.86-104.
2. Коляда В.И. О вложении некоторых классов функций многих переменных // Сибирск.
мат. ж. 1973,14, №4, С.766-790.
3. В.И. Коляда. Перестановки функций и теоремы вложения// УМН, 1989, 44, №5 (269),
С.61-95.
4. Унинский А.П. Неравенства в смешанной норме для тригонометрических полиномов и
целых функций конечной степени// Материалы Всесоюзного симпозиума по теоремам
вложения. Баку, 1966.
5. Бесов О.В., Ильин В.П., Никольский С.М. Интегральные представления функций и
теоремы вложения. - М.: Наука, 1975.
6. Никольский С.М. Приближение функций многих переменных и теоремы вложения. - М.:
Наука, 1977.
7. Гольдман М.Л. Метод покрытий для описания общих пространств типа Бесова// Труды
МИАН СССР, 1980, 156, С.47-80.
8. H. Triebel. The structure of functions, Birkhдuser, Basel, 2001.
9. D.D. Haroske. Envelopes and Sharp Embeddings of function Spaces. Chapman & Hall/CRC
Research Notes in Matematics, Vol. 437. Chapman & Hall/CRC, Boca Ration, Fl, 2007.
К.М. Сілейменов
Аралас нормалы Bωp,θ(Rn) Никольский – Бесов типтi анизотропты кеiстiктi енгiзiлу туралы
Жґмыста аралас нормалы Bp,θω(Rn) Никольский – Бесов типтi анизотропты кеiстiктi енгiзiлу мәселесi зерттелген.
Bp,θω(Rn) ⊂ Lq(Rn) енгiзiлуiнi ©ажеттi және жеткiлiктi шарттары аны©талЎан және шартты ©ажеттiлiгi ©осымша
шарт ар©ылы дәлелденген.
K.M. Suleimenov
On the embedding of anisotropic spaces of Nikolskii - Besov Bωp,θ(Rn) in a mixed norm.
In this work we study the embedding of anisotropic spaces of Nikolskii - Besov Bp,θω(Rn) in a mixed norm.
Necessary and sufficient conditions for the embedding Bω
n)⊂ Lq(Rn) , and the necessity condition is proved under
p,θ(R
additional constraints.
33
Поступила в редакцию 10.10.2011
Рекомендована к печати 17.10.2011
ИНФОРМАТИКА
А.Н. Майманова
(Шы??ырлау ауданыны? халы?ты? ?леуетi
В данной работе предложены математческие модели течений суспензий в дисперсных системах. Эти математческие
модели учитывают характеристики суспензии. В результате получены аналитические формулы для определения
относительной вязкости суспензии.
На основании анализа ряда химических производств, в которых реагирующие среды
представляют собой суспензии, можно предложить следующую обобщенную технологическую
схему (рисунок 1). Для проведения реакционно-диффузионного технологического процесса в
химическом реакторе 1 проводится предварительное разделение суспензии на
перфорированной поверхности в аппарате 2 для разделения суспензии. Суспензия подается в
аппарат для разделения суспензии из смесителя для приготовления суспензии 3. В смеситель
поступает твердая дисперсия, которая готовится в диспергаторе 4 и жидкие реагенты из
емкости 5. После диспергатора также возможно разделение суспензии на перфорированной
поверхности до ее поступления в реакционный аппарат. Осадки и шламы в виде густой
суспензии образуются как после аппарата для разделения суспензии, так и в самом реакторе,
если химическая реакция сопровождается образованием твердой фазы. Эти осадки и шламы
поступают в узлы выгрузки и затем выводятся из системы шнеками 6. Таким образом, можно
выделить следующие этапы обработки суспензий в подобных химико-технологических схемах:
- предварительная подготовка суспензии для достижения необходимого фракционного
состава с помощью аппарата для разделения суспензий;
- осуществление основного производственного процесса в реакторе;
- выгрузка и транспортировка осадка или шлама.
Образовавшиеся в реакторе продукты также могут представлять собой суспензии, которые
нуждаются в последующей обработке для достижения заданного качества. Эта обработка
может заключаться в доведении дисперсного состава до заданной степени с помощью
управляемой коагуляции и стабилизации суспензии. Этот процесс происходит в специальных
технологических системах. При этом возможно добавление специальных реагентов в
суспензионную смесь и последующая обработка в реакционно-диффузионных аппаратах и
осадителях.
В той или в иной мере описанная схема применима ко многим химико-технологическим
производствам в фармации, водоподготовке, производстве кислот (в частности,
экстракционной фосфорной кислоты), производстве полимеров, нефтехимии и т.д. Далее в
работе излагаются результаты наших исследований реологии низко концентрированных и
густых суспензий и методики расчета основных узлов описанной обобщенной схемы.
Экспериментальные исследования и опыт эксплуатации промышленного оборудования
показывают, что закономерности течения вязких суспензий и осадков, образующихся в
химических аппаратах, существенно отличаются от закономерностей течения многих сред с
известными реологическими характеристиками. Причем, особенности течения суспензий и
осадков выражаются как в специальном виде уравнений движения, так и в специфической
Б.Ч. Балабеков
постановке граничных условий [1, 2]. В настоящей работе предложены новые подходы к
математическому описанию течения суспензий и осадков, учитывающие экспериментально
обнаруженные характеристики течения таких систем.
Рисунок 1 - Обобщенная схема суспензионных реакционно-диффузионных процессов
В соответствии с этим, уравнения движения жидкого слоя в приближении Нуссельта [1]
можно записать в следующем виде:
∂(
µs
∂U
+ ρsg cos γ = 0
(1)
∂y
∂y
где U - продольная компонента скорости пленки жидкости, m/s ; g - ускорение свободного
падения, m/s2; γ - угол наклона опорной поверхности. Эффективная вязкость суспензии с
учетом влияния частиц твердой фазы, взвешенных в жидкости, определяется из соотношения
[2]:
µs= µlµr
где µl- вязкость чистой жидкости, P a · s ; µr- относительная вязкость суспензии,
(2)
зависящая от содержания твердой фазы в суспензии. Эффективная плотность суспензии c
учетом запыленности:
ρs= ρl(1 − ϕ) + ρdϕ
(3)
где ϕ - объемное содержание твердой фазы в текущей пленке; ρl- плотность конденсата,
kg/m3; ρd - плотность твердой фазы, kg/m3. Относительную вязкость суспензии µr в
работе [2] предлагается рассчитывать по формуле:
35
Л.Н. Гумилев атындаЎы ЕУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2011, №6
µr =
(
1 −
ϕ
ϕm
−α
(4)
где ϕ m- максимально возможное объемное содержание твердой фазы в конденсате, при
которой его можно еще рассматривать как жидкость; α - эмпирический показатель. Известно
[3, 4], что для широкого класса жидкостей с гидрофильными включениями мелкодисперсной
твердой фазы в широком диапазоне изменения режимных параметров справедливы оценки:
ϕm≈ 0.68, α ≈ 1.82
В то же время, как видно из формулы (4), при ϕ −→ ϕm , эффективная вязкость,
(5)
рассчитанная по формуле (4), стремится к бесконечности. Это обстоятельство противоречит
данным экспериментальных исследований [1]. Действительно суспензию с максимальным
содержанием твердой фазы можно отнести к плотным осадкам, которые обладают
текучестью. Поэтому мы предлагаем несколько иную модель, устраняющую отмеченное
противоречие. Во-первых, для малых значений параметра ϕ модель должна быть
согласованной с формулой (4). Во-вторых, для ϕ −→ ϕm должно реализовываться
асимптотическое поведение µr −→ µm , где µm - некоторое предельное значение
относительной вязкости. Введем параметр
ϕ
β =
ϕm− ϕ
(6)
В соответствии с нашими предположениями функция µr(β) должна удовлетворять условиям:
dµr
dβ
(0) = α
(7)
lim µr= µm
β→∞
µr(0) = 1
Наиболее простое выражение для искомой функции имеет вид:
αµm
(8)
(9)
µr =
µm−1 β + 1
α
µm−1 β + 1
(10)
Более простое выражение для искомой функции можно записать в следующем виде:
αµmβ
µr =
αβ + µm
+ 1
(11)
Как легко убедиться непосредственной проверкой обе эти функции удовлетворяют
приведенным выше условиям. На рисунках 2 и 3 показаны некоторые результаты расчетов по
формулам (4), (10) и (11) для различных значений предельной относительной вязкости. Из
графиков видно, в диапазоне концентраций твердой фазы в суспензии менее 0.2 разница
расчетных значений относительной вязкости по формулам (4) и (10), (11) не превышает 18%
при µm ≥ 20 . Однако, в диапазоне концентраций от 0.2 до 0.5 расчетные значения уже
отличаются более чем на 50% даже для µm = 1000 .
36
Б.Ч. Балабеков
Рисунок 2 - Зависимость относительной вязкости суспензии от концентрации твердой фазы по формуле (10). Расчет по
формуле (10): 1 - µm= 2 , 2 - µm= 20 , 3 - µm= 100 , 4 - µm= 1000 ; 5 - расчет по формуле (4)
Рисунок 3 - Зависимость относительной вязкости суспензии от концентрации твердой фазы по формуле (11). Расчет по
формуле (11): 1 - µm = 2 , 2 - µm = 20 , 3 - µm = 100 , 4 - µm = 1000 ; 5 - расчет по формуле (4)
Достарыңызбен бөлісу: |