Волновые режимы конвекции в наклонном слое наножидкости
Автор: Божко А.А., Путин Г.Ф.
Журнал: Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Механика. Математическое моделирование
Статья в выпуске: 4 (12), 2012 года.
Бесплатный доступ
Проведено экспериментальное исследование термогравитационной конвекции в наклонном подогреваемом снизу слое наножидкости. Показано, что при возникновении рэлеевской конвекции в зависимости от углов наклона и перепадов температур наблюдаются режимы бегу -щих валов с поперечно-валиковой неустойчивостью, угасанием вторичного течения частично или по всему слою, дислокациями переползания и скольжения. Построены карты режимов течений, исследован конвективный теплоперенос.
Конвекции, наножидкость, волновые режимы, теплоперенос
Короткий адрес: https://sciup.org/14729814
IDR: 14729814 | УДК: 536.25
Wave convection regimes in an inclined layer of nanofluid
The experimental investigation of thermogravitational convection has been carried out for an inclined layer of nanofluid heated from below. It is shown that when Rayleigh convection arises in the dependence of inclination angles and temperature drops are observed the regimes of traveling rolls with the cross-roll instability, the attenuation of secondary flow partially or throughout the layer, climbing and gliding dislocations. The maps of flow regimes have been built; the convective heat transfer has been investigated.
Список литературы Волновые режимы конвекции в наклонном слое наножидкости
- Elmore W. C. The magnetization of ferromagnetic colloids//Phys. Rev. 1938. V.54.P.1092-1095.
- Блум Э. Я., Майоров М. М., Цеберс А. О. Магнитные жидкости. Рига: Зинатне, 1989. 386 с.
- Берковский Б. М., Медведев В. Ф., Краков М. С. Магнитные жидкости. М.: Химия, 1989. 240 с.
- Odenbach S. Colloidal magnetic fluids: Basics, Development and Application of Ferrofluids, Lect. Notes Phys. Springer, 2009. 430p.
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М., Непомнящий А.А. Устойчивость конвективных течений. М.: Наука, 1989. 320 с.
- Lappa M. Thermal Convection: Patterns, Evolution and Stability. UK: A John Willey and Sons, Ltd., Publication. 2010. 670 p.
- Daniels K. E., Plapp B. B., Bodenschatz E. Pattern formation in inclined layer convection//Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 84, № 23. P. 5320-5323.
- Hart J. E. Stability of the flow in a differentially heated inclined box//J. Fluid Mech. 1971. Vol. 47, № 3. P. 547-576.
- Shadid J. N., Goldstein R. J. Visualization of longitudinal convection roll instabilities in an inclined enclosure heated from below//J. Fluid Mech. 1990. Vol. 215. P. 61-84.
- Busse F. H., Clever R. M. Threedimensional convection in an inclined layer heated from below//J. Eng. Math. 1992. Vol. 26, № 1. P. 1-19.
- Пивоваров Д. Е., Полежаев В. И. Структуры течения и особенности теплообмена при конвекции в наклонных слоях//Тр. XVII Школы-семинара молодых ученых и специалистов "Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях". 2009. Т. 2. С. 113-116.
- Bozhko A. A., Putin G. F. Heat transfer and flow patterns in ferrofluid convection//MagnetoHydroDynamics. 2003. Vol. 39, № 2. P. 147-168.
- Bozhko A. A., Putin G. F., Beresneva E. N., Bulychev P. V. On magnetic field control experiments of ferrofluid convection motions//J. Phys. Chem. 2006. Vol. 220. P. 251-260.
- Bozhko A. A., Putin G. F., Tynjala T. Magneto-hydrodynamic interaction in an inclined layer of ferrocolloid heated from below//J. Solid State Phenomena. 2009. V.152-153. P.159-162.
- Bestehorn M., Friedrich R., Haken H. Pattern formation in convective instabilities//Int. J. Modern Phys. B. 1990. Vol. 4, № 3. P. 365-400.
- Millan-Rodriguez J., Bestehorn M., Perez-Garcia C., Friedrich R., Neufeld M. Defect motion in rotating fluids//Phys. Rev. Lett. 1995. Vol. 74, № 4. P. 530-533.
- Ahlers G., Lerman K., Cannell D. S. Different convection dynamics in mixtures with the same separation ratio//Phys. Rev. E. 1996. Vol. 53, № 3. P. 2041-2044.
- Гетлинг А. В. Конвекция Рэлея-Бена-ра. Структуры и динамика. М.: Эдиториал УРСС, 1999. 247 с.
- Donzelli G., Cerbino R., Vailati A. Bistable heat transfer in a nanofluid//Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. P. 104503 (4)
- Терехов В. И., Калинина С. В., Лема-нов В. В. Механизм теплопереноса в нано-жидкостях: современное состояние проблемы (обзор). Ч. 2. Конвективный тепло-обмен//Теплофизика и аэромеханика. 2010. № 2. С. 173-188.
- Bozhko A. A., Pilyugina Т. V., Putin G. F., Shupenik D. V. Convective heat transfer in ferrocolloids//Heat Transfer Research. 2000. Vol. 31, № 5. С. 341-349.
- Божко А. А., Булычев П. В., Путин Г. Ф., Тыньяла Т. Пространственно-временной хаос в конвекции коллоидов//Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2007. № 1. С. 29-38.
- Шайдуров Г. Ф. Устойчивость конвективного пограничного слоя в жидкости, заполняющей горизонтальный цилиндр//Инж.-физ. ж. 1959. Т. 2, № 12. С. 68-71.
- Kutateladze S. S., Berdnikov V. S. Structure of thermogravitational convection in a flat variously oriented layers of liquid and on a vertical wall//Int. J. Heat Mass Transfer. 1984. Vol. 27, № 9. P. 1595-1611.
- Глухов А. Ф., Путин Г. Ф. Установление равновесного барометрического рас пределения частиц в магнитной жидкости//"Гидродинамика". Перм. гос. ун-т. Пермь. 1999. Вып. 12. С. 92-103.
- Kolodner P., Surko C. M. Weakly nonlinear traveling-wave convection//Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61, № 7. P. 842-845.
