Линейная теория устойчивости коллоидной суспензии в горизонтальном слое при подогреве сверху

В работе проведено исследование устойчивости состояния механического равновесия коллоидной суспензии, обладающей положительной термодиффузией подогреваемого сверху. Наличие положительной термодиффузии приводит к миграции тяжелой компоненты примеси к верхней горячей стенке, что может создавать неустойчивую стратификацию плотности. В работе используется метод малых возмущений. Линейная задача устойчивости решается методом Галеркина с разложением по большому числу базисных функций. Результаты опубликованы в [1].
автор: Черепанов И. Н. || опубликовано:15 января 2016 г.

Нелинейная конвекция коллоида в наклонном слое

Наличие наклона полости приводит к невозможности существования состояния механического равновесия жидкости при наличии подогрева одной из границ. Наличие примеси создает дополнительные механизмы формирования неоднородностей плотности. При этом эффекты термодиффузионного и гравитационного разделения смеси способный вносить существенный вклад в силу плавучести, которая и определяет характер конвективного течения. Большие коэффициенты концентрационного расширения, свойственные коллоидным растворам, приводят к тому, что малые концентрационный градиенты способны существенно влиять на картину течения. В работе рассматривается конвекция коллоида в наклоненной к горизонтали ячейке. При этом изучается как влияние седиментации, так и совместное воздействие седиментации примеси и термодиффузионных эффектов
автор: Черепанов И. Н., Смородин Б. Л. || опубликовано:17 декабря 2015 г.

Конвекции в коллоидной суспензии в ячейке Хеле-Шоу

На основе численного моделирования проведено исследование волновых режимов конвекции коллоидной суспензии наночастиц в подогреваемой снизу Хеле-Шоу. Определены пространственно-временные характеристики возникающих колебательных течений: набор характерных частот в спектрах Фурье, поля функции тока в различные моменты времени. Построены бифуркационные диаграммы решений, отражающие изменение числа Нуссельта через конвективную ячейку (или функции тока) в зависимости от интенсивности нагрева. Материалы работы опубликованы в [1]
автор: Черепанов И. Н., Смородин Б. Л. || опубликовано:7 декабря 2015 г.

Конвекция в коллоидной суспензии в замкнутой горизонтальной ячейке

Проведено численное моделирование обнаруженных экспериментально [1] колебательных режимов конвекции коллоидной суспензии наночастиц с большим аномальным коэффициентом термодиффузии в подогреваемой снизу замкнутой горизонтальной ячейке. Доказано, что источником колебательных режимов (бегущих волн) служит неоднородность концентрации вблизи вертикальных границ полости, возникающая за счет взаимодействия термодиффузионного разделения и конвективного перемешивания. Установлена зависимость числа Рэлея на границе существования режима бегущих волн от аспектного соотношения замкнутой полости. Определены пространственные характеристики возникающих бегущих волн. Материалы работы опубликованы в [2,3]
автор: Черепанов И. Н., Смородин Б. Л. || опубликовано:1 декабря 2015 г.