Экспериментальная установка

Август 6, 2022

Главная
Физика
Экспериментальная установка

Содержание

2. Однокомпонентная жидкость, длинные каналы. Неустойчивость механического равновесия Равновесие V = 0, To = - Az +
3. Однокомпонентная жидкость, каналы конечной высоты. Стационарная конвекция Каналы высотой h, на стыках при z = 0,
4. Периодические переходы магнитной жидкости между двумя возможными ветвями конвекции в каналах Глухов А.Ф., Путин Г.Ф. МЖГ.
5. Период переходов в зависимости от относительного числа Релея μ = Ra/Rao: 1 – формула τ =
6. Термофорез как причина периодической смены направления конвекции магнитной жидкости. Анализ на основе измерения скорости убыли подъемной
8. Скачать презентацию

Слайд 2

Однокомпонентная жидкость, длинные каналы. Неустойчивость механического равновесия
Равновесие V = 0, To

= - Az + const
Возмущения равновесия V, Т монотонные ~exp(-λt)
для связанных каналов Vлевый = - Vправый

граничные условия V = T = 0,
при x = ±2 и y = ±1

Длинные каналы h >> d.

Анализ на базе Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972.

Слайд 3

Однокомпонентная жидкость, каналы конечной высоты. Стационарная конвекция
Каналы высотой h, на стыках

при z = 0, h

Глухов А.Ф., Зорин С.В., Путин Г.Ф., Петухова Е.С. Конвективные течения. Пермь, 1985.

Подтверждено измерениями распределения температур и скоростей конвекции в декане

Слайд 4

Периодические переходы магнитной жидкости между двумя возможными ветвями конвекции в каналах

Глухов А.Ф., Путин Г.Ф. МЖГ. 2010

Слайд 5

Период переходов в зависимости от относительного числа Релея μ =

Ra/Rao:
1 – формула τ = τo· μ при ST = 0.19 K-1;
2 – эксперимент с магнитной жидкостью на основе ундекана;
3 – сечение каналов и направление дрейфа частиц в каналах с течением вверх (+) и вниз (–)

Механизм периодической смены направления конвекции магнитной жидкости

1. Конвекция создает неоднородность Т
в сечении каналов и средний градиент
около любой боковой стенки
2. Термофорез создает поток частиц
в направлении стенки со скоростью
3. В тонком слое толщиной δ у стенки
накапливаются частицы. С растет
4. За половину периода τ/2 в канале
накопится концентрация
5. Приравнивая температурную и
концентрационную подъемную силу
получаем время разделения частиц,
определяющее период переходов

(линия V = 2h/τ определяет толщину слоя δ).

Глухов А.Ф., Сидоров А.С. О // Изв. РАН. МЖГ. 2019. № 4.

Слайд 6

Термофорез как причина периодической смены направления конвекции магнитной жидкости. Анализ на

основе измерения скорости убыли подъемной силы

Термофорез вблизи стенки и конвекция
со скоростью V создают параболические
траектории и «ловушку» для частиц.
Толщина «пограничного слоя» на входе
2. Рост концентрации в «пограничном слое»
3. Скорость роста подъемной силы за счет ΔC
и убыль силы в эксперименте приравниваем
4. Решение уравнения, содержит характерное
время разделения частиц между каналами
5. Для обсуждаемого образца τo ~ 2.4·103 c
6. Коэффициент Соре из эксперимента
8. Экспоненциальный спад интенсивности
в растворе Na2SO4.
Красная линия - формула (1) для ( τo ~ 3·102 c).
7. Оценка прироста концентрации ΔС в
канале за половину периода

«Ловушка» для частиц

Глухов А.Ф. , Сидоров А.С. // Вестник Пермского университета. Физика. 2019. № 3