Моделирование подъема воды в системах цилиндрических капилляров разного радиуса
Автор: Кипнис Иосиф Аншелевич, Вернигоров Юрий Михайлович
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Механика
Статья в выпуске: 2 (85) т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Детально изучено продвижение воды в системах цилиндрических капилляров. Построена математическая модель продвижения воды как в симметричных, так и в несимметричных капиллярах, соединенных с вертикальным капилляром. При этом радиусы как вертикальных, так и расположенных под углом капилляров, считались одинаковыми. На основании математической модели установлены общие свойства продвижения воды в ветвящихся капиллярах. В частности, наибольшее продвижение воды происходит в нижнем уровне капилляров. Установлено, что своей формой растения обязаны наличию в них капиллярных систем. Однако капиллярные системы различных частей растений отличаются радиусами. Например, диаметр центральной жилки листа больше диаметра капилляров листовой пластинки. В работе рассмотрены закономерности продвижения воды в ветвящихся капиллярных системах с капиллярами разного радиуса. Получено выражение для расчета критической высоты вертикального капилляра, при которой вода не поступает в наклонные капилляры из вертикального. Показано, что при определенных условиях высота подъема воды в вертикальном капилляре может до двух раз превышать высоту подъема воды в одиночном вертикальном капилляре того же радиуса.
Растение, капилляры, ксилема, модель, транспирация
Короткий адрес: https://sciup.org/14250205
IDR: 14250205 | DOI: 10.12737/19702
Список литературы Моделирование подъема воды в системах цилиндрических капилляров разного радиуса
- Кузнецов, В. В. Физиология растений/В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева. -Москва: Высшая школа, 2006. -742 с.
- Zeiger, T. Plant Physiology/T. Zeiger, E. Lond. 2002, 3rd Edition, Sinauer Associated, Inc.Sunderland, MA, 690 pp.
- Тимонин, А. К. Ботаника: Высшие растения/А. К. Тимонин. -Москва: Издательский центр «Академия», 2007. -352 с.
- Myburg, A. A. Xylem Structure and Function. Encyclopedia of life science/A. A. Myburg, R. Sederoff. -Nature, Publishing Group, 2001. -рp. 1-9.
- Ботаника/П. Зитте ; пер. с немецкого. -Москва: Издательский центр «Академия», 2008. -367 с.
- Pfautsch, S. Phloem as Capacitor: Radial Transfer of Water into Xylem of Trees Stems Occurs via Symplastic Transport in Ray Parenchyma/S. Pfautsch, J. Renard, M. G. Tjoelker, A. Salih/Plant Physiology, March 2015. -vol. 167, № 3. -pp. 963-971.
- Borghetty, M. Water transport in plant under climatic stress/M. Borghetty, J. Grace, A. Raschi/Cambridge University Press, Cambridge, 1993. -pp. 300.
- Harvay, B. R. The theory of the rise of sap in trees: Some historical and conceptual remarks/B. R. Harvay. Physics in Perspective, 15 (2013). -pp. 320-358.
- Вернигоров, Ю. М. Математическое моделирование распределения жидкости в ветвящихся капиллярных системах/Ю. М. Вернигоров, И. А. Кипнис//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2010. -Т. 10, № 8 (51). -С. 1195-1206.
- Кипнис, И. А. Механизм продвижения воды в капиллярах ксилемы растений/И. А. Кипнис, Ю. М. Вернигоров/Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2014. -Т. 14, № 3 (78). -С. 78-88.
- Кипнис, И. А. Математическая модель подъема воды в простых криволинейных капиллярах/И. А. Кипнис, Ю. М. Вернигоров/Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2013. -№ 5/6 (74). -С. 110-120.
- Яворский, Б. М. Справочник по физике/Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. -Москва: Наука, 1968. -940 с.
