Синхронизация конвективных течений двухкомпонентной жидкости в смежных ячейках пористой среды - Тюлькина, Ирина; Голдобин, Денис (Вестник Пермского университета. Физика, 2023)
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.