Email this article 
NONLINEAR OSCILLATIONS OF POORLY CONDUCTING LIQUID IN ALTERNATING ELECTRIC FIELD IN THE FRAMEWORK OF LOW-MODE APPROXIMATION
- Authors: Nekrasov O.O.1, Kartavykh N.N.1
-
Affiliations:
- Perm State University
- Issue: Vol 165, No 6 (2024)
- Pages: 848-856
- Section: Articles
- URL: https://journal-vniispk.ru/0044-4510/article/view/259046
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024060129
- ID: 259046
Cite item
Abstract
Flat horizontal infinite layer of viscous incompressible poorly conducting liquid is investigated. The layer is placed in gravitational and electric field and heated from above. Eight-mode electroconvection model (extended Lorenz-model) is used to carry the problem out numerically. As a result of the linear stability analysis of the system, the critical wave number and critical electric Rayleigh number are obtained for different external electric field periods. In the case of nonlinear evolution of the system, bifurcation diagrams are obtained as dependences of the dimensionless heat flow on the amplitude of the oscillations of the external electric field. Various types of system response to the external impact are found: periodic, quasiperiodic and chaotic oscillations, as well as hysteretic transitions between them and quiescent state. The map of flow regimes is obtained.
About the authors
O. O. Nekrasov
Perm State University
Email: dakeln2@gmail.com
Russian Federation, 614068, Perm
N. N. Kartavykh
Perm State University
Author for correspondence.
Email: kartavykh@psu.ru
Russian Federation, 614068, Perm
References
- В. C. Авдуевский, И. В. Бармин, C. Д. Гришин и др., Проблемы космического производства, Машиностроение, Москва (1980).
- В. И. Полежаев, А. В. Бунэ, Н. А. Верезуб и др., Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье –Стокса, Наука, Москва (1987).
- А. В. Гетлинг, Конвекция Рэлея – Бенара: Структуры и динамика, Эдиториал УРСС, Москва (1999).
- Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкий, Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости, Наука, Москва (1972).
- Г. А. Остроумов, Взаимодействие электрических и гидродинамических полей: физические основы электрогидродинамики, Наука, Москва (1979).
- М. К. Болога, Ф. П. Гросу, И. А. Кожухарь, Электроконвекция и теплообмен, Штиинца, Кишенев (1977).
- B. L. Smorodin and M. G. Verlade, J. Electrostatics 48, 261 (2000).
- В. А. Ильин, Б. Л. Смородин, Письма в ЖТФ 31, 57 (2005).
- Н. Н. Картавых, Б. Л. Смородин, В. А. Ильин, ЖЭТФ 148, 178 (2015).
- В. А. Ильин, Б. Л. Смородин, Письма в ЖТФ 33, 81 (2007).
- Б. Л. Смородин, А. В. Тараут, ЖЭТФ 145, 180 (2014).
- E. N. Lorenz, J. Atmosph. Sci. 20, 130 (1963).
- П. Берже, И. Помо, К. Видаль, О детерминированном подходе к турбулентности, Мир, Москва (1991).
- Н. Б. Волков, Н.М. Зубарев, ЖЭТФ 107, 1868 (1995).
- J. Jawdat, Int. Commun. Heat Mass Transfer 37, 629 (2010).
- D. Laroze, Commun. Nonlin. Sci. Numer. Simul. 18, 2436 (2013).
- A. Srivastava and B. Bhadauria, J. Nanofluids 12, 904 (2023).
- R. Finucane and R. Kelly, Int. J. Heat Mass Transfer 19, 71 (1976).
- G. Ahlers, P. C. Hohenbergm, and M. Luke, Phys. Rev. A 32, 3519 (1985).
- В. А. Ильин, ЖТФ 83, 64 (2013).
- Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика, т. VI, Гидродинамика, Наука, Москва (1986).
- B. Smorodin and N. Kartavykh, Micrograv. Sci. Technol. 32, 423 (2020).
- O. O. Nekrasov and N. N. Kartavykh, Interfacial Phenomena and Heat Transfer 7, 217 (2019).
- С. Р. Косвинцев, Вестник Пермского университета, сер. Физика 2, 128 (1994).
- С. А Жданов, С. Р Косвинцев, И. Ю. Макарихин, ЖЭТФ 117, 398 (2000).
- S. R. Kosvintsev, B. L. Smorodin, S. A. Zhdanov et al., Proc. Int. Conf. .Modern Problems of Electrophysics and Electrohydrodynamics of Liquids. (MPEEL), 79 (2000).
- Э. А. Коддингтон, Н. Левинсон, Теория обыкновенных дифференциальных уравнений, Изд-во иностр. лит., Москва (1958).
- Е. Л. Тарунин, Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции, Изд-во Иркут. унив., Иркутск (1990).
Supplementary files
