The transfer of nanoparticles impurity in the vessel with inclined lateral boundaries
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2018-1-81-88Abstract
Mixtures of components with different densities are stratified in the gravitational field. Colloidal particles with sizes about 10-100 nanometers can be supported by thermal motion in a suspended state, which distinguishes them from roughly dispersed mixtures. In the case of inclined lateral boundaries longitudinal inhomogeneity of the nanoparticles concentration is occurring. In this case, the mechanical equilibrium of the mixture is impossible, and a macroscopic fluid flow occurs. The paper studies the influence of flow on the sedimentation of nanoparticles in colloidal mixtures.References
Evstratova K. I., Kupina N. A., Malahova E. E Fizicheskaja i kolloidnaja himija (Physical and Colloid Chemistry) Moscow: Vysshaja shkola, 1990, 487 p. (In Russian)
Glukhov A. F., Putin G. F. Ustanovlenie ravnovestnogo barometricheskogo raspredelenija chastits v magnitnoj zhidkosti (Establishment of equilibrium barometric distribution of particles in magnetic liquid). Gidrodinamika (Hydrodynamics), 1999, vol. 12, pp. 92–103 (In Russian).
Glukhov A. F. Eksperimental'noe issledovanie teplovoj konvektsii v uslovijah gravitatsionnogo rassloenija (Experimental study of thermal convection with gravitational exfoliation). PhD Thesis: Perm'. 1995, 140 p. (In Russian)
Raikher Yu. L., Shliomis M. I. On the kinetics of establishment of the equilibrium concentration in a magnetic suspension. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1993, vol. 122, p. 93–97.
Demin V. A. Sedimentation of nanoparticles in a homogeneous carrying fluid in the presence of thermodiffusion. Bulletin of Perm University. Se-ries: Physics. 2013, vol. 1, pp. 20–24.(In Russian)
Glukhov A. F., Demin V. A. Sedimentation of particles in ferrocolloids considering dynamic boundary conditions. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2013, vol. 323, no. 2, p. 189–194 (In Russian).
Bozhko A. A., Putin G. F. Travelling modulated rolls and solitary vortices in convection of ferrocolloid. Bulletin of Perm University. Series: Physics. 2012, vol. 3(12), pp. 41–52.(In Russian)
Donzelli D., Cerbino R., Vailati A. Bistable heat transfer in a nanofluid. Physical Review Letters. 2009, vol. 102, 10503.
Glukhov A. F., Demin V. A., Mal'gacheva I. A., Popov E. A. Teplovaja konvektsija ferrozhidkosti v uzkih kanalah (Thermal convection in thin channels). Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. 2012, vol. 320, no. 4, pp. 41–45 (In Russian).
Smorodin B.L., Cherepanov I.N. Convection in a colloidal suspension in a closed horizontal cell. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2015, vol. 120, pp. 319–321.
Cherepanov I. N, Smorodin B. L. Influence of sedimentation length on the convective stability of a colloidal suspension. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 2017, vol. 125, pp. 1199–1207.
Smorodin B. L. , Cherepanov I. N. , Ishutov S. N., Myznikova B. I. Convection of a colloidal suspension in a Hele–Shaw cell. European Physical Journal E, 2017, vol. 40, 18.
Shliomis M. I., Smorodin B. L. Onset of convection in colloids stratified by gravity. Physical Review E. 2005, vol. 71, 036312.
Smorodin B. L., Cherepanov I. N. Convection of colloidal suspensions stratified by thermodiffusion and gravity. European Physical Journal E. 2014, vol. 37, 118.
Bozhko A. A., Putin G. F. Оn gravitationally-convective instability in colloids. Bulletin of Perm University. Series: Mathematics, Mechanics, Informatics. 2012, vol. 4(12), pp. 12–16.(In Russian).
Kolchanov N. V., Arefyev I. M. Thermal convection in a layer of magnetic colloid based on a single-component fluid. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017, vol. 111, pp. 1112–1120.
Rudjak V. Ja. Modern status of researches of nanofluids viscosity. Vestnik NSU. Series: Physics. 2015, vol. 1, pp. 5–22.(In Russian)
Cherepanov I. N., Popov V. A. Experimental study of the influence of concentration on the parameters of a nanofluid. Bulletin of Perm University. Physics. 2017, no. 2 (36)., pp. 26–32 (In Russian)
Boycott, A. E. Sedimentation of blood corpuscles. Nature, 1920, Vol. 104, p. 532.
Nevskij Ju. A. Gravitational convection of disperse system in large vessels. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod. 2011, vol. 4 (3), pp. 1012–1014.(In Russian).
Nevskii Yu. A., Osiptsov A. N. Slow gravitational convection of disperse systems in domains with inclined boundaries. Fluid dynamics, 2010, vol. 46, no 2, pp. 225–239.
Peacock T., Blanchette F., Bush, W. M. The stratified Boycott effect. Journal of Fluid Mechanics, 2005, vol. 529, p. 22–49.
Gershuni G. Z., Zhuhovitskij E. M., Nepomnjaschij A. A. Ustojchivost' konvektivnyh techenij. (Stability of convective flows). Moscow: Nauka, 1989, 320 pp. (In Russian).
Nigam M. S. Numerical simulation of buoyant mixture flows. International Journal of Multi-phase Flow 2. 2003, vol. 29 , P. 983-1015.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
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.
