Конвективные течения коллоидной суспензии в ячейке Хеле-Шоу под действием вертикальных вибраций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведено численное моделирование конвекции коллоидной бинарной смеси в ячейке Хеле-Шоу под влиянием вертикальных вибраций конечной амплитуды. Найдена граница конвективной неустойчивости в модулированном поле тяжести. Построены бифуркационные диаграммы и проанализированы распределения концентрации наночастиц, соответствующие различным решениям. Изучены также термовибрационные конвективные течения в случае положительной термодиффузии наночастиц и их гравитационной стратификации. Показано, что вибрации в зависимости от частоты могут как увеличивать интенсивность конвективного течения, так и ослаблять его.

Об авторах

И. Н. Черепанов

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: che-email@yandex.ru
Россия, Пермь

Б. Л. Смородин

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: bsmorodin@yandex.ru
Россия, Пермь

Список литературы

  1. Mewis J., Wagner N.J. Colloidal Suspension Rheology, Cambridge Series in Chemical Engineering. Cambridge: Univ. Press, 2012. 393 p.
  2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М: Наука, 1986. 736 c.
  3. Shliomis M.I., Smorodin B.L. Convective instability of magnetized ferrofluids // J. Magn. Magn. Mater. 2002. V. 252. № 1–3. P. 197–202.
  4. Mason M., Weaver W. The Settling of Small Particles in a Fluid // Phys. Rev.. 1924. V. 23. P. 412–426.
  5. Shliomis M.I., Smorodin B.L. Onset of convection in colloids stratified by gravity // Phys. Rev. E. 2005. Т. 71. № 3. 036312.
  6. Buongiorno J. Convective Transport in Nanofluids // Trans. ASME. J. Heat Transf. 2006. V. 128. P. 240–250.
  7. Löven H. Particle-resolved instabilities in colloidal dispersions // Soft Matter. 2010. V. 6. P. 3133–3142.
  8. Hele-Shaw H.S. The flow of water // Nature. 1898. V. 58, P. 34–36.
  9. Lamb H. Hydrodynamics. Cambridge: Univ. Press, 1993. 768 p.
  10. Любимов Д.В., Путин Г.Ф., Чернатынский В.И. О конвективных движениях в ячейке Хеле–Шоу // Докл. АН СССР. 1977. Т. 235. № 3. C. 554–556.
  11. Путин Г.Ф., Ткачева Е.А. Экспериментальное исследование надкритических конвективных движений в ячейке Хеле-Шоу // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. № 1. С. 3–8.
  12. Глухов А.Ф., Путин Г.Ф. О возникновении конвекции на фоне медленного течения // Изв. АН СССР. МЖГ. 1982. № 1. С. 174–176.
  13. Келлер И.О., Тарунин Е.Л. Конвекция в ячейке Хеле-Шоу с учетом теплообмена на широких гранях // Изв. РАН. МЖГ. 1995. № 2. С. 24–32.
  14. Бабушкин И.А., Демин В.А. Экспериментальное и теоретическое исследование переходных конвективных режимов в ячейке Хеле-Шоу // Изв. РАН. МЖГ. 2006. № 3. С. 3–10.
  15. Гаврилов К.А., Демин В.А., Путин Г.Ф. Конвективные когерентные структуры в ячейке Хеле-Шоу//Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36. В. 4. С. 68–74.
  16. Глухов А.Ф., Демин В.А., Попов Е.А. Термовибрационная конвекция бинарной смеси в ячейке Хеле-Шоу// Вестник Пермского университета. Серия: Физика. 2012. № 2 (20). С. 12–18.
  17. Smorodin B.L., Cherepanov I.N., Ishutov S.N., Myznikova B.I. Convection of a colloidal suspension in a Hele-Shaw cell// Eur. Phys. J. E. 2017. V. 40. 18.
  18. Смородин Б.Л., Тараут А.В. Параметрическая конвекция слабопроводящей жидкости в переменном электрическом поле // Изв. РАН. МЖГ. 2010. № 1. С. 3–11.
  19. Могилевский Е.И. Неустойчивость слоя жидкости при периодических воздействиях: стекающая пленка в переменном электрическом поле// Изв. РАН. МЖГ. 2017. № 2. С. 90–100.
  20. Браверман Л.М. О вибрационной тепловой конвекции в ячейке Хеле-Шоу// Конвективные течения. Пермь, 1989. С. 73–78.
  21. Гершуни Г., Келлер И.О., Смородин Б.Л. О вибрационно-конвективной неустойчивости в невесомости; конечные частоты // Докл. РАН. 1996. Т. 348. № 2. С. 194–196.
  22. Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближенные методы высшего анализа. Л.: Физматгиз, 1962. 708 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

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».