Advanced nonstationary convective flow in vertical fluid layer
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2016-2-49-55Abstract
We investigate the nonstationary supercritical regimes of convection in the vertical layer of a non–uniformly heated fluid. It is known that such a problem is very demanding to a height of layer. The height of the cavity should be sufficient for the development of the flow up to the state of the interaction of heat waves in the counter streams. In this way one can fit to a popular approach of “infinite” layer. In this experiment, the relative height of the convective cavity is almost seven times higher than the minimum value required to start the interaction. The obtained results confirm both quantitatively and qualitatively the results of previous work of the authors that contain the three-dimensional numerical simulation and experiments with a layer of a minimum required length. We demonstrate that in the ultra-long fluid layer one can observe simultaneously all the non-stationary modes developing along the layer at significant supercriticalities. In addition, we report a new regime of convection, previously not observed, which is chaotic and three-dimensional.Received 27.07.2016; accepted 26.08.2016References
Gershuni G. Z. Ob ustoichivosti ploskogo konvektivnogo techeniia zhidkosti (On stability of flat convective flow). Technical Physics, 1953, Vol. 23, no. 10, pp. 1838–1844 (In Russian).
Batchelor G. K. Heat transfer by free convection across a closed cavity between vertical boundaries at different temperatures. Quarterly of Applied Mathematics, 1954, Vol. 12, no. 3, pp. 209–233.
Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M., Nepomniashchii A. A. Ustoichivost' konvektivnykh techenii (Stability of convective flows). M.: Nauka, 1989, 320 p (In Russian).
Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M., Tarunin E. L. Secondary stationary convective motions in a plane vertical fluid layer. Fluid Dynamics, 1968, vol. 3, no. 5, pp. 86–90.
Tarunin E. L. O vtorichnykh statsionarnykh konvektivnykh techeniiakh v vertikal'nom sloe (On secondary stationary convective flows in vertical layer). Gidrodinamika, Perm’: Perm pedagogical institute, 1972, no. 4, pp. 3–13 (In Russian).
Birikh R. V., Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M., Rudakov R. N. On oscillatory instability of plane-parallel convective motion in a vertical channel. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 1972, Vol. 36, no. 4, pp. 707–710.
Korpela S. A., Gozum D., Baxi C. B. On the stability of the conduction regime of natural convection in a vertical slot. International Journal Heat and Mass Transfer, 1973, no. 16, pp. 1683–1690.
Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M., Sorokin L. E., Tarunin E. L. Secondary vibrational convective motions in a flat vertical layer of liquid. Fluid Dynamics, 1974, vol. 9, no. 1. pp. 72–77.
Sorokin L. E. O nelineinom konvektivnom dvizhenii v ploskom vertikal'nom sloe zhidkosti v oblasti kolebatel'noi neustoichivosti (On nonlinear convective motion in plane vertical fluid layer in oscil-latory instability area). Gidrodinamika, Perm’: Perm pedagogical institute, 1974, no. 5, pp. 127–137 (In Russian).
Zyuzgin A. V., Bratsun D. A., Putin G. F. Nadkriticheskie nestatsionarnye dvizheniia v ploskom vertikal'nom sloe zhidkosti (Supercritical nonstationary motions in a plane vertical fluid layer). Bulletin of Perm University. Series: Physics, 1997, no. 2, pp. 59–76 (In Russian).
Bratsun D. A., Zyuzgin A. V. Method of phase portrait reconstruction and the experimental study of the thermal convection in a plane vertical layer. Bulletin of Perm University. Series: Physics, 1998, no. 4, pp. 148–152 (In Russian).
Bratsun D. A., Zyuzgin A. V., Putin G. F. Nonlinear dynamics and pattern formation in a vertical fluid layer heated from the side. International Journal of Heat and Fluid Flow, 2003, Vol. 24, no 6, pp. 835–852.
Babushkin I. A., Demin V. A. Experimental and theoretical investigation of transient convective regimes in a Hele-Shaw cell. Fluid Dynamics, 2006, Vol. 41, no. 3, pp. 323–329.
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.
