Synchronization of convective currents of a two-component fluid in adjacent porous cells
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-2-59-68Abstract
In this work, we study the Soret-driven convection of a two-component fluid in adjacent rectangular cells of a porous medium heated from below in the presence of a gravitational field. In each cell, a long-wavelength oscillatory instability is possible; it can be described by means of phase reduction, which makes it possible to study the synchronization of currents. The horizontal boundaries of the cells are assumed to be impenetrable (including for impurities), the heat flux is assumed to be fixed. The vertical boundaries have low thermal conductivity. Fluid motions are described by the Darcy-Boussinesq approximation. Additionally, in this system there is a distributed heat source term describing the heat exchange between the cells. In this way, the equations become coupled via the temperature field. The equations within the long-wavelength approximation are derived using the standard method of multiple scales. An analytical description of the system within the framework of a weakly nonlinear analysis can only be constructed near the threshold of the convective instability of the system, and the issue of collective effects is relevant for oscillatory modes; therefore, we restrict our study to the case of an oscillatory instability. On the basis of equations for the amplitudes of the coupled oscillatory modes, we derived equations for the oscillation phases, which are the key equations of the phase description. For these equations, we found the values of the parameters at which the system has the regime of synchronization of currents; the solution for a stable synchronous regime is also reported.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 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.