ВЛИЯНИЕ ТЕРМОФОРЕЗА ЧАСТИЦ НА КОНВЕКЦИЮ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В УЗКИХ КАНАЛАХ ПРИ ПОДОГРЕВЕ СНИЗУ
- Авторы: Глухов А.Ф.1, Сидоров А.С.1
-
Учреждения:
- Пермский государственный национальный исследовательский университет
- Выпуск: № 1 (2023)
- Страницы: 69-80
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/135053
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0568528122600412
- EDN: https://elibrary.ru/AICJBC
- ID: 135053
Цитировать
Аннотация
Анализируется влияние положительной термодиффузии коллоидных частиц при конвекции магнитных жидкостей в связанных вертикальных каналах квадратного сечения 3.2 × 3.2 мм2 высотой 50 мм при подогреве снизу. Ниже критического числа Рэлея в покоящейся жидкости термофорез частиц по вертикали генерирует неустойчивую стратификацию плотности, что приводит к быстрым (~1 мин) всплескам концентрационной конвекции, возникающим периодически (~4 ч). Выше критического числа Рэлея при развитой конвекции термофорез частиц по горизонтали генерирует концентрационные неоднородности вблизи стенок каналов и провоцирует неустойчивость конвективного течения, приводящую к периодической (~1 ч) смене направления конвективного потока. Обсуждается причина наблюдаемой в опытах колебательной неустойчивости механического равновесия при положительном знаке коэффициента Соре.
Ключевые слова
Об авторах
А. Ф. Глухов
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Email: glua@mail.ru
Россия, Пермь
А. С. Сидоров
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: glua@mail.ru
Россия, Пермь
Список литературы
- Глухов А.Ф., Сидоров А.С. О периодических конвективных процессах в магнитной жидкости в вертикальных каналах // Изв. РАН. МЖГ. 2019. № 4. С. 13–18. https://doi.org/10.1134/S0568528119040066
- Sprenger L., Lange A., Odenbach S. Thermodiffusion in concentrated ferrofluids: A review and current experimental and numerical results on non-magnetic thermodiffusion // Physics of Fluids. 2013. 25 (12). P. 122002. https://doi.org/10.1063/1.4848656
- Смородин Б.Л., Черепанов И.Н. Конвекция в коллоидной суспензии в замкнутой горизонтальной ячейке // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2015. Т. 147. Вып. 2. С. 363–371. https://doi.org/10.7868/S0044451015020157
- Smorodin B.L., Cherepanov I.N. Convection of colloidal suspensions stratified by thermodiffusion and gravity // European Physical Journal. 2014. E. 37. 118.
- Smorodin B.L., Cherepanov I.N., Ishutov S.N., Myznikova B. Convection of a colloidal suspension in a Hele-Shaw cell // European Physical Journal. 2017. E. 40 (2). P. 18.
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. 392 с.
- Raikher Yu.L., Shliomis M.I. On the kinetics of establishment of the equilibrium concentration in a magnetic suspension // J. Magnetism Magnetic Materials. 1993. V. 12. № 1–3. P. 93–97.
- Глухов А.Ф., Демин В.А. Тепловая конвекция бинарных смесей в вертикальных слоях и каналах при подогреве снизу // Вестник Пермского университета. Физика. 2009. № 1 (27). С. 16–25.
- Глухов А.Ф., Зорин С.В., Путин Г.Ф., Петухова Е. С. Тепловая конвекция в связанных вертикальных каналах конечной высоты. Конвективные течения. Пермь: Пермский педагогический институт, 1985. С. 24–31.