Subcritical convection in colloids and liquid binary mixtures with positive thermal diffusion
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2024-2-19-26Abstract
The paper analyzes convection of molecular binary mixtures and colloids with positive thermal diffusion that occurs in the case of heating from below and below the equilibrium stability threshold for a homogeneous liquid. The convection is pulsed in nature and is realized in the form of periodic bursts. Positive thermal diffusion displaces the heavy component into the upper cold layers of the liquid. There, the heavy component accumulates in the boundary layer, forming a growing unstable density stratification. When the inhomogeneity exceeds the critical value for a given geometry, a convective surge occurs, and the heavy component moves down to a stable position. The study has found the critical thickness of the boundary layer, the critical concentration difference at the boundaries of the cavity, and the time at which instability occurs. Based on the analysis of the problem of the concentration profile dynamics under the influence of gravitational sedimentation and thermal diffusion, experimental facts are explained – periodic convective bursts of the binary mixture in channels and in the Hele-Shaw cell below the critical Rayleigh number. The described mechanism probably explains the convection observed by other experimenters in a horizontal flat layer of magnetic fluids below the critical Rayleigh number at Ra < 1708.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International 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.