Гидравлические свойства ветвящихся трубопроводов с проницаемыми стенками

Abstract

Исследуется стационарное течение вязкой несжимаемой жидкости по цилиндрической трубке с недеформируе- мыми пористыми стенками в применении к течению растительного сока по проводящей системе листьев расте- ний. По мере движения жидкость фильтруется через стенку в окружающую среду, в которой поддерживается постоянное давление. Отток состоит из двух компонент – зависящей и независящей от давления в трубке (пас- сивный и активный транспорт соответственно). Проведен анализ полного гидравлического сопротивления си- стемы и неоднородности оттока жидкости. Для ряда граничных условий исследованы параметры оптимальной трубки, которая производит доставку жидкости с минимальными затратами. Показано, что при различных усло- виях оттока решение оптимизационной задачи для трубок с проницаемыми и непроницаемыми стенками приво- дит к сходным соотношениям и различные гидромеханические факторы могут лежать в основе соответствия структуры систем дальнего транспорта жидкости в растительных и животных тканях.