Введение
1. Автоколебания в нелинейных системах и методы их исследования 8
1.1. Устойчивость динамических систем, аттракторы и числа Ляпунова 8
1.2. Автоколебания: определение, основные свойства 16
1.3. Фазовая диаграмма автоколебаний 17
1.4. Механические и электрические автоколебания. Отрицательная дифференциальная проводимость 20
1.5. Генератор Ван-дер-Поля 22
1.6. Автоколебания в распределенных системах 32
1.7. Методы расчета автоколебаний 33
2. Хаотические автоколебания и устойчивость при смешении газов в вертикальном канале 37
2.1. Экспериментальные данные и теоретические модели смешения газов в вертикальном канале 37
2.2. Модель устойчивости смешения двух газов в поле силы тяжести для случая раздельных каналов 39
2.3. Модель смешения двух газов в вертикальном канале при наличии диффузионного обмена между встречными потоками 51
2.4. Аналог системы Лоренца для смешения двух газов в вертикальном канале 60
2.4.1. Постановка задачи 61
2.4.2. Устойчивость стационарных режимов 66
2.4.3. Результаты численного решения системы уравнений для бинарной смеси 69
2.4.4. Зависимость периода автоколебаний от числа Релея. Переход к хаосу 73
2.5. Аналог системы Лоренца для смешения трех газов в вертикальном канале 78
2.6. Выводы по главе 87
3. Бистабильность и автоколебания капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр, теплообмена вязких жидкостей при течении в канале и теплообмена в осциллирующих тепловых трубах 89
3.1. Гистерезис и метастабильность перехода от испарительного режима к капельному при течении жидкости через вертикальный капилляр 90
3.2. Автоколебания капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр 98
3.3. Бистабильность теплообмена вязкой жидкости при течении в канале 109
3.4. Автоколебания неизотермического течения вязкой жидкости в канале 117
3.5. Автоколебания в осциллирующих тепловых трубах 130
3.5.1. Экспериментальные данные по осциллирующим тепловым трубам, для случая, когда нагреватель находится вверху 131
3.5.2. Экспериментальное исследование маловитковых тепловых труб 133
3.5.3. Зависимость среднего времени работы трубы от числа витков 136
3.5.4. Автоколебания потоков массы и тепла в осциллирующей тепловой трубе 139
3.6. Выводы по главе 145
4. Автоколебания напряжения и тока в полупроводниках, вызванные джоулевым саморазогревом 147
4.1. Отрицательное дифференциальное сопротивление и автоколебания в полупроводниках 147
4.2. Неравновесные фазовые переходы и S-образные вольтамперные характеристики в двумерной системе полупроводник-металл 149
4.3. S-образные ВАХ в чистом полупроводнике с учетом пространственной зависимости температуры и плотности тока 158
4.4. Автоколебания в полупроводнике для случая управления током, вызванные саморазогревом 171
4.5. Автоколебания в полупроводнике, вызванные саморазогревом для случая пространственного распределения температуры и тока 184
4.6. S-образные ВАХ и возможность организации автоколебаний в случае перехода полупроводник-металл 196
4.7. Выводы по главе 202
5. Роль активного транспорта ионов в управлении автоколебаниями электрических потенциалов на биомембранах клеток 204
5.1. Модели автоколебаний электрического потенциала на биомембранах клеток 204
5.2. Модели потенциала покоя для различных типов клеток. Роль активного транспорта ионов в организации потенциала покоя 213
5.2.1. Неравновесная термодинамика переноса ионов через биомембрану 214
5.2.2. Общие замечания по работам, посвященным активному транспорту 216
5.2.3. Основные требования к моделям активного транспорта ионов 217
5.2.4. Модель электрического потенциала на биомембране для двух типов ионов. Обратимость и эффективность ионных насосов 221
5.2.5. Роль непроникающих ионов. Потенциал Доннана, как предельный случай потенциала покоя 228
5.2.6. Влияние других компонентов 230
5.2.7. Потенциал покоя и внутренние концентрации ионов для различных видов клеток. 233
5.2.8. Мембранный потенциал, эффективность и обратимость для модели активного транспорта ионов, основанной на изменении высоты ионных барьеров 239
5.2.9. Роль активного транспорта ионов в управлении параметрами автоколебаний клеток сердечной мышцы и нейронов 252
5.3. Зависимости параметров автоколебаний для нейронов от внешних концентраций ионов и разности химических потенциалов АТФ-АДФ 257
5.4. Зависимости параметров автоколебаний для клеток сердечной мышцы от внешних концентраций ионов и разности химических потенциалов АТФ-АДФ 260
5.5. Динамика внутренних концентраций ионов и потенциала на биомембране при блокировании активного транспорта ионов 267
5.6. Выводы по главе 274
6. Исследование квазистационарного поведения бистабильных систем вблизи критической точки 276
Заключение 284
