旋转对马朗戈尼对流的影响在一个相对热或冷液体层

a·k·古普塔¹,苏利耶²

教授,数学系,喜马偕尔邦大学晚上研究中心,印度西姆拉
研究学者、数学系和统计、喜马偕尔邦大学夏季山,西姆拉,印度

文摘

科里奥利力的影响表面张力驱动的对流的发生在一个相对热或冷液体层在两个水平边界之间的均匀旋转被认为是理论上的。修改后的线性稳定性分析是获得第八阶特征值系统的执行。傅里叶级数方法用于获得马朗戈尼M数的特征值方程分析然后计算数值。它建立了旋转稳定的性格而不管液体层相对热或冷。

关键字

传导、对流、线性稳定、静止不动的,表面张力。

我的介绍。

表面张力引起的对流的发生的现象在一个薄的水平与自由上表面液体层加热从下面实验首次建立了由块[1]和理论上皮尔森[2]。他们建立的六角形细胞观察到别人(3、4),并解释了由瑞利[5]的浮力(由钱德拉塞卡[6]详细讨论),实际上是由于温度依赖的表面张力。对流受到表面张力梯度现在俗称Benard-Marangoni对流,与浮力驱动的瑞对流。Benard-Marangoni对流已收到大量的研究活动,因为它有很多应用在地球物理海洋学,大气科学、化工涂料和清洁剂。定量实验和理论表明,重力之间的分歧存在于别人的实验以及在其他实验中对流与自由表面流体层在实验室在地球上,因此,Nield[7]认为合并后的表面张力的影响和浮力对流的发生在流体层加热与自由上表面,发现从下面两个因素的影响导致不稳定性加强,液层的厚度减少,表面张力效应越来越占主导地位。进一步贡献许多研究人员即Scriven和Sternling[8],[10]史密斯[9],戴维斯和高岛(11、12)精制皮尔森的模型,通过融合更现实的条件。Benard-Marangoni对流详细研究的一个可能被称为诺曼德等人的作品。[13],Koschmieder[14]和沙茨et al。[15]。

二世。相关工作

Benard-Marangoni对流的发生在一个相对热或冷液体层分析了古普塔和Shandil[16]和证实,无论热性质(导电或绝缘)的边界,关键马朗戈尼数量明显取决于液体层相对热或冷,和热液体层的推迟发病对流。针对旋转液体的稳定性质,这一事实已经建立了钱德拉塞卡[6]的浮力驱动的对流,比达尔和Acrivos[17]的表面张力驱动的对流和Namikawa等[18]的对流不稳定引起的表面张力和浮力。在目前的研究中,因此,我们考虑理论上的可能影响这样一个科里奥利力在对流的发生受表面张力相对热或冷液体层。傅里叶级数的方法用于获得特征值方程分析。计算结果获得了广泛的泰勒数Ta的值。It 数值显示这两个关键 Marangoni Mc 数量和临界波数交流增加单调与 Ta 固定值的参数 2T0 T0 和  适当选择平均温度和比热系数 (at 常数 volume) 变化由于温度变化分别 layer. 的液体

三世。配方的问题

表面张力驱动的对流。Values 关键 Marangoni c M 数量和临界波数交流从方程计算 (38) Table 1 中列出的分配值 2T0 Ta 当 L = 0.

我们观察到有光滑的增加价值的Mc增加价值的助教,清楚地显示Ta的稳定效果,而不管液体层相对较热(α2T0 = 0.3)或冷却器(α2 T0 = 0)。

引用

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