Excitation of Convection in a System of Layers of a Binary Solution and an Inhomogeneous Porous Medium in a High-Frequency Vibration Field


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The onset of convection in a system of horizontal layers of a binary solution and an inhomogeneous porous medium saturated with the solution is studied. The system is subjected to high-frequency transverse vibrations in the gravity field. It is assumed that the porosity of the medium depends linearly on the vertical coordinate. The permeability is estimated by the Karman–Kozeny formula for different values of the dimensionless gradient of the porosity, mz. The convection of the fluid under the action of high-frequency vibrations in the gravity field is described using the averaging method. The linear problem of the stability of the mechanical equilibrium of the fluid is solved numerically by the shooting method. The values of the critical parameters corresponding to the convection initiation threshold are determined for the system heated from below or from above. The heating from below is distinguished by a sharp change in the character of the instability with a variation in the porosity gradient or the vibration intensity. It is shown that, when the porosity increases with depth, at mz =–0.2, the instability is caused by the development of long-wave perturbations involving the fluid and the porous layers. When the porosity decreases with depth, at mz = 0.2, the most dangerous perturbations are short-wave perturbations localized in the fluid layer. For intermediate values of the porosity gradient,–0.2< mz < 0.2, the values of the minimum Rayleigh–Darcy critical numbers, which determine the equilibrium stability threshold with respect to short-wave and long-wave disturbances, approach one another. The neutral curves are bimodal. Upon heating from below, vertical vibrations effectively suppress convection in the fluid layer; therefore, with an increase in their intensity, the transition from short-wave vibrations, which are most dangerous, to long-wave perturbations is observed. A noticeable increase in the stability threshold is observed when the porosity decreases with depth. Upon heating from above, vibrations destabilize the equilibrium in the system and lead to a reduction in the wavelength of the critical perturbations. The wavelength decreases monotonically. Its maximum change is detected in layers whose porosity increases with depth.

Об авторах

E. Kolchanova

Institute of Continuous Medium Mechanics, Ural Branch; Perm National Research Polytechnic University; Perm State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: ekaterina_shishk@mail.ru
Россия, Perm, 614013; Perm, 614990; Perm, 614990

N. Kolchanov

Perm State University

Email: ekaterina_shishk@mail.ru
Россия, Perm, 614990

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».