Термовибрационная конвекция в горизонтальном плоском слое при круговых вибрациях

Автор: Кирилл Юрьевич Рысин

Соавторы: В.Г.Козлов, А.А.Вяткин

Организация: Пермский Государственный Гуманитарно-Педагогический Университет

Исследуется влияние круговых поступательных вибраций на тепловую конвекцию в тонком горизонтальном плоском слое с изотермическими границами различной температуры. Плоский слой подогревается сверху и совершает поляризованные по кругу вибрации в горизонтальной плоскости. Изучена граница возбуждения вибрационной тепловой конвекции в устойчиво стратифицированной в поле силы тяжести жидкости в зависимости от интенсивности вибраций, толщины слоя и разности температур границ слоя. Результаты исследований представлены на плоскости управляющих безразмерных параметров, гравитационного и вибрационного чисел Релея. Эксперименты выполнены на тонких слоях воды, а также этилового спирта. Случай вращающегося плоского слоя в осциллирующих силовых полях при равенстве частоты осцилляций и частоты вращения ранее был рассмотрен в работе [1].Обнаружено повышение теплопереноса существенно ниже порога возбуждения «классической» вибрационной конвекции. Наблюдения показали, что в слое развивается система конвективных ячеек (см.рис.). Возрастание теплового потока наблюдается в ограниченной области частот. Предполагается, что развитие ячеистой вибрационной тепловой конвекции связано с возбуждением собственных колебаний устойчиво стратифицированной в поле силы тяжести жидкости. При высокочастотном вибрационном воздействии порог возбуждения тепловой конвекции близок к теоретически исследованному.

 Работа выполнена в рамках в рамках задания Минобрнауки (проект РФ 3.9053.2017/БЧ).

  1. Вяткин А.А., Иванова А.А., Козлов В.Г., Рысин К.Ю. Влияние тангенциальной составляющей силового поля на конвекцию во вращающемся плоском слое // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана, 2017, том 53. № 2. С. 215–222.