Синхронизация конвективных течений двухкомпонентной жидкости в смежных ячейках пористой среды

Авторы

  • Ирина Валерьевна Тюлькина Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Денис Сергеевич Голдобин Институт механики сплошных сред УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-4746-8386

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-2-59-68

Аннотация

В данной работе исследуется термоконцентрационная конвекция двухкомпонентной жидкости в подогреваемых снизу смежных горизонтальных ячейках пористой среды при наличии поля тяжести. В каждой ячейке возможна длинноволновая колебательная неустойчивость, для описания которой может быть применена фазовая редукция, позволяющая изучить синхронизацию течений. Горизонтальные границы ячеек полагаются непроницаемыми: поток вещества равен нулю; тепловой поток через границы является фиксированным. Вертикальные границы имеют малую теплопроводность. Движения жидкости описываются в приближении Дарси-Буссинеска; учитывается эффект Соре. Дополнительно в рассматриваемой системе есть слагаемое распределенного источника тепла, описывающее теплообмен между ячейками. Таким образом в уравнения вводится связь через температурное поле. Уравнения в длинноволновом приближении выводятся с помощью метода многих масштабов. Поскольку аналитическое описание системы, в рамках слабонелинейного анализа, можно построить только вблизи границы конвективной неустойчивости системы, а вопрос о коллективных эффектах актуален для колебательных режимов, в работе рассматривается исключительно случай колебательной неустойчивости. На основе уравнений для амплитуды колебательных мод со связью выводятся уравнения для фаз колебаний, которые являются ключевыми уравнениями фазового описания. Для этих уравнений найдены значения параметров, при которых в системе существует режим синхронизации течений, также найдено решение для устойчивого синхронного режима.

Загрузки

Опубликован

2023-07-07

Как цитировать

Тюлькина, И., & Голдобин, Д. (2023). Синхронизация конвективных течений двухкомпонентной жидкости в смежных ячейках пористой среды. Вестник Пермского университета. Физика, (2), 59–68. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-2-59-68

Выпуск

№ 2 (2023)

Раздел

Статьи

Лицензия

Copyright (c) 2023 Вестник Пермского университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).

Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.

Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.

Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.

Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.

Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.

Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru

Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.