RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 10, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

1991

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Формирование пространственных структур конвекции Рэлея—Бенара


Рассматривается проблема отбора форм и масштабов конвективных течений в горизонтальном слое жидкости, подогреваемом снизу. Описаны основные типы двумерных и трехмерных течений, дефекты валиковых структур, смена режимов конвекции, различные ситуации, в которых выделено едиственное волновое число двумерных валов. Показано, что разнообразные экспериментальные и теоретические результаты складываются в единую непротиворечивую картину, если исходить из представления об оптимальном (предпочтительном) волновом числе, к которому стремится валиковая структура и которое, в зависимости от общей геометрии течения, может либо достигаться, либо нет. Дано описание основных методов исследования конвективных структур. Ил. 20. Библиогр. ссылок 212 (224 назв.).

Текст pdf (1,4 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU1991v034n09ABEH002470
PACS: 47.20.Bp, 47.55.pb, 47.11.−j (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0161.199109a.0001
URL: https://ufn.ru/ru/articles/1991/9/a/
Цитата: Гетлинг А В "Формирование пространственных структур конвекции Рэлея—Бенара" УФН 161 (9) 1–80 (1991)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Getling A V “Formation of spatial structures in Rayleigh—Bénard convection” Sov. Phys. Usp. 34 (9) 737–776 (1991); DOI: 10.1070/PU1991v034n09ABEH002470

Список литературы (212) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (62) Похожие статьи (20)

  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика 3 изд. (М.: Наука, 1986)
  2. Newell A C Propagation in Systems Far from Equilibrium (Eds J.E. Wesfreid et al.) (Berlin: Springer-Verlag, 1988) p. 122
  3. Rayleigh, Lord Phil. Mag. 32 529 (1916)
  4. Pellew A., Southwell R.V. Proc. R. Soc. London A 176 312 (1940)
  5. Chandrasekhar S Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability (Oxford: Clarendon Press, 1961)
  6. Perez Cordon R., Velarde M.G. J. de Phys. 36 591 (1975)
  7. Velarde M.G., Perez Cordon R. J. de Phys. 37 177 (1976)
  8. Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости (М.: Наука, 1972)
  9. Wesfreid J., Pomeau Y., Dubois М., Normand С., Berge P J. de Phys. 39 725 (1978)
  10. DominguezLerma M.A., Ahlers G., Cannell D.S. Phys. Fluids 27 856 (1984)
  11. Бердников B.C., Гетлинг А.В., Марков В.А. Препринт № 165-88 (Новосибирск: Инст. теплофизики СО АН СССР, 1988); Berdnikov V S, Getling A V, Markov V A Exp. Heat Transfer 3 269 (1990)
  12. Кутателадзе С.С., Кирдяшкин А.Г., Бердников В.С. Изв. АН СССР. Физ. атмосферы и океана 10 137 (1974)
  13. Rehberg I., Bodenschatz E., Winkler В., Busse F.H. Phys. Rev. Lett. 59 282 (1987); Rehberg I., Busse F.H. Propagation in Systems Far from Equilibrium (Eds J.E. Wesfreid et al.) (Berlin: Springer-Verlag, 1988) p. 225
  14. Gollub J.P., McCarriar A.R., Steinman J.F. J. Fluid Mech. 125 259 (1982)
  15. Martinet В., Haldenwang P., Labrosse G., Payan J.C., Payan R. C. R. Acad. Sci. Ser. II 299 755 (1984); Martinet В., Haldenwang P., Labrosse G., Payan J.C., Payan R. Cellular Structures in Instabilities (Eds J E Wesfreid, S Zaleski) (Berlin: Springer-Verlag, 1984) p. 33
  16. Chen M.M., Whitehead J.A. J. Fluid Mech. 31 1 (1968)
  17. Busse F.H., Whitehead J.A J. Fluid Mech. 66 67 (1974)
  18. Pocheau A., Croquette V. J. de Phys. 45 35 (1984)
  19. White D B J. Fluid Mech. 191 247 (1988)
  20. Горьков Л.П. ЖЭТФ 33 402 (1957)
  21. Malkus W.V.R., Veronis G. J. Fluid Mech. 4 225 (1958)
  22. Busse F H Rep. Prog. Phys. 41 1929 (1978)
  23. Busse F H Hydrodynamic Instabilities and the Transition to Turbulence (Eds H L Swinney, J P Gollub) (Berlin: Springer-Verlag, 1981); перевод, Буссе Ф.Г. Гидродинамические неустойчивости и переход к турбулентности (Под ред. X. Суинни, Дж. Голлаба) (М.: Мир, 1984) с. 124
  24. Kuo H L J. Fluid Mech. 10 611 (1961)
  25. Schlüter A, Lortz D., Busse F.H. J. Fluid Mech. 23 129 (1965)
  26. Newell A.C., Whitehead J.A. J. Fluid Mech. 38 279 (1969)
  27. Cross M.C., Daniels P.G., Hohenberg P.C., Siggia E.D. Phys. Rev. Lett. 45 898 (1980); Cross M.C., Daniels P.G., Hohenberg P.C., Siggia E.D. J. Fluid Mech. 127 155 (1983)
  28. Segel L A J. Fluid Mech. 38 203 (1969)
  29. Cross M S Phys. Rev. A 27 490 (1983)
  30. Brown S.N., Stewartson K. Proc. R. Soc. London A 360 455 (1978)
  31. Cross M C Phys. Fluids 23 1727 (1980)
  32. Кузнецов Е.А., Спектор М.Д. ПМТФ (2) 76 (1980)
  33. Siggia E.D., Zippelius A. Phys. Rev. Lett. 47 835 (1981)
  34. Zippelius A., Siggia E.D. Phys. Fluids 26 2905 (1983)
  35. Daniels P G Proc. R. Soc. London A 358 173 (1977)
  36. Brown S.N., Stewartson K. Stud. Appl. Math. 57 187 (1977)
  37. Cross M C Phys. Fluids 25 936 (1982)
  38. Manneville P J. de Phys. 44 759 (1983)
  39. Swift J., Hohenberg P.C. Phys. Rev. A 15 319 (1977)
  40. Ahlers G., Cross M.C., Hohenberg P.C., Safran S. J. Fluid Mech. 110 297 (1981)
  41. Pomeau Y., Manneville P. J. de Phys. Lett. 40 609 (1979)
  42. Pomeau Y., Manneville P. Phys. Lett. A 75 296 (1980)
  43. Pomeau Y., Zaleski S. J. Phys. (Pans) 42 515 (1981)
  44. Greenside H.S., Cross M.C. Phys. Rev. A 31 2492 (1985)
  45. Gertsberg V.L., Sivashinsky G.I. Prog. Theor. Phys. 66 1219 (1981)
  46. Cross M C Phys. Rev. A 25 1065 (1982)
  47. Greenside H.S., Cross M.C., Coughran W.M. Phys. Rev. Lett. 60 2269 (1988)
  48. Manneville P., Piquemal J.M. J. de Phys. Lett. 43 253 (1982)
  49. Manneville P., Piquemal J.M. Phys. Rev. A 28 1774 (1983)
  50. Daniels P G Proc. R. Soc. London A 387 539 (1981)
  51. Daniels P G J. Fluid Mech. 143 125 (1984)
  52. Newell A C Nonlinear Partial Differential Equations in Applied Science (Ed. H Fujita) (Amsterdam: North-Holland, 1983) p. 205
  53. Cross M.C., Newell A.C. Physica D 10 299 (1984)
  54. Whitham G B J. Fluid Mech. 44 373 (1970)
  55. Берковский Б.М., Полевиков В.К. Вычислительный эксперимент в конвекции (Минк: изд-во Университетское, 1988)
  56. Orszag S A Stud. Appl. Math. 50 293 (1971); Orszag S A J. Fluid Mech. 49 75 (1971)
  57. Arter W., Bernoff A., Newell A.C. Phys. Fluids 30 3840 (1987)
  58. Arter W., Newell A.C. Phys. Fluids 31 2474 (1988)
  59. Гетлинг А.В. ДАН СССРR 233 308 (1977)
  60. Getling A V J. Fluid Mech. 130 165 (1983)
  61. Ogura Y J. Atmos. Sci. 28 709 (1971)
  62. Васин В.Г., Власюк М.Л. Препринт № 84 (Москва: ИПМ АН СССР, 1974)
  63. Lipps F.B., Someryille R.С.J. Phys. Fluids 14 759 (1971)
  64. Veltishchev N.F., Zelnin A.A. J. Fluid Mech. 68 353 (1975)
  65. Greenside H.S., Coughran W.M., Schryer N.L. Phys. Rev. Lett. 49 726 (1982)
  66. Greenside H.S., Coughran W.M. Phys. Rev. A 30 398 (1984)
  67. Manneville P J. de Phys. 44 563 (1983)
  68. Tesauro G., Cross M.C. Phys. Rev. A 34 1363 (1986)
  69. Tesauro G., Cross M.C. Philos. Mag. A 56 703 (1987)
  70. Cross M.C., Tesauro G., Greenside H.S. Physica D 23 12 (1986)
  71. Benard H Rev. Gen. Sci. Pures Appl. 11 1261 (1900); Benard H Rev. Gen. Sci. Pures Appl. 11 1309 (1900)
  72. Krishnamurti R J. Fluid Mech. 42 295 (1970)
  73. Krishnamurti R J. Fluid Mech. 42 309 (1970)
  74. Wiltis G.E., Deardorff J.W., Somerville R.C.J. J. Fluid Mech. 54 351 (1972)
  75. Бердников B.C., Кирдяшкин A.Г. Изв. АН СССР. Физ. атмосферы и океана 15 812 (1979)
  76. Block M J Nature 178 650 (1956)
  77. Koschmieder E L Adv. Chem. Phys. 32 109 (1975)
  78. Normand C., Pomeau Y. Rev. Mod. Phys. 49 581 (1977)
  79. Koschmieder E.L., Biggerstaff M.I. J. Fluid Mech. 167 49 (1986)
  80. Koschmieder E L J. Fluid Mech. 30 9 (1967)
  81. Koschmieder E L On Turbulence: Proceedings of the 5th EPS Liquid State Conference, Moscow, October 16-21, 1989 (M.: Inst. Prob. Mech. USSR Acad. Sci., 1989) p. 10; Koschmieder E L Europ. J. Mech. B/Fluids Suppl. (1991)
  82. PerezGarcia C., Cerister P., Occelli R. Propagation in Systems Far from Equilibrium (Eds J.E. Wesfreid et al.) (Berlin: Springer-Verlag, 1988) p. 232
  83. Grodzka P.G., Bannister T.C. Science 176 506 (1972); Grodzka P.G., Bannister T.C. Science 187 165 (1975)
  84. Pearson J R A J. Fluid Mech. 4 489 (1958)
  85. Nield D A J. Fluid Mech. 19 341 (1964)
  86. Scanlon J.W., Segel L.A. J. Fluid Mech. 30 149 (1967)
  87. Kraska J.R., Sani R.L. Int. J. Heat Mass Transfer 22 535 (1979)
  88. Cloot A., Lebon G. J. Fluid Mech. 145 447 (1984)
  89. Graham A Phil. Trans. R. Soc. London A 232 285 (1933)
  90. von Tippelskirch H Beitr. Phys. Atmosph. 29 37 (1956)
  91. Palm E J. Fluid Mech. 8 183 (1960)
  92. Segel L.A., Stuart J.T. J. Fluid Mech. 13 289 (1962)
  93. Palm E, Piann H J. Fluid Mech. 19 353 (1964)
  94. Segel L A J. Fluid Mech. 21 359 (1965)
  95. Davis S.H., Segel L. A. Phys. Fluids 11 470 (1968)
  96. Palm E., Ellingsen Т., Gjevik B. J. Fluid Mech. 30 651 (1967)
  97. Busse F H "Das Stabilitätsverhalten der Zellularkonvektion bei end-licher Amplitude" Diss. (Univ. Munich, 1962)
  98. Busse F H J. Fluid Mech. 30 625 (1967)
  99. Hoard C., Robertson C., Acrivos A. Int. J. Heat Mass Transfer 13 849 (1970)
  100. Richter F M J. Fluid Mech. 89 553 (1978)
  101. Stengel K.C., Oliver D.S., Booker J.R. J. Fluid Mech. 120 411 (1982)
  102. Oliver D.S., Booker J.R. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 27 73 (1983)
  103. Frick H., Busse F.H., Clever R.M. J. Fluid Mech. 127 141 (1983)
  104. Busse F.H., Frick H. J. Fluid Mech. 150 451 (1985)
  105. Jenkins D R J. Fluid Mech. 178 491 (1987)
  106. Stuart J T J. Fluid Mech. 18 481 (1964)
  107. Jenkins D R J. Fluid Mech. 190 451 (1988)
  108. Somerscales E.F.C., Dougherty T.S. J. Fluid Mech. 42 755 (1970)
  109. Dubois M., Berge P., Wesfreid J. J. de Phys. 39 1253 (1978)
  110. Walden R.W., Ahlers G. J. Fluid Mech. 109 89 (1981)
  111. Busse F.H., Whitehead J.A. J. Fluid Mech. 47 305 (1971)
  112. Busse F.H., Riahi N. J. Fluid Mech. 96 243 (1980)
  113. Proctor M R E J. Fluid Mech. 113 469 (1981)
  114. Jenkins D.R., Proctor M.R.E. J. Fluid Mech. 139 461 (1984)
  115. Riahi N J. Fluid Mech. 152 113 (1985)
  116. Le Gal P., Pocheau A., Croquette V. Phys. Rev. Lett. 54 2501 (1985)
  117. Le Gal P., Croquette V. Phys. Fluids 31 3440 (1988)
  118. Krishnamurti R J. Fluid Mech. 33 445 (1968)
  119. Krishnamurti R J. Fluid Mech. 33 457 (1968)
  120. Желнин А.А. Метеорол. и гидрол. (11) 29 (1974)
  121. Roppo M.N., Davis S.H., Rosenblat S. Phys. Fluids 27 796 (1984)
  122. Hohenberg P.C., Swift J.B. Phys. Fluids 30 603 (1987); Hohenberg P.C., Swift J.B. Phys. Rev. A 35 3855 (1987)
  123. Meyer C.W., Cannell D.S., Ahlers G., Swift J.B., Hohenberg P.C.g Phys. Rev. Lett. 61 947 (1988)
  124. Davis S H J. Fluid Mech. 30 465 (1967)
  125. Stork K, Müller U J. Fluid Mech. 54 599 (1972)
  126. Edwards B F J. Fluid Mech. 191 583 (1988)
  127. Davies-Jones R P J. Fluid Mech. 44 695 (1970)
  128. Chana M.S., Daniels P.G. J. Fluid Mech. 199 257 (1989)
  129. Ozoe H., Sayama H., Churchill S.W. Int. J. Heat Mass Transfer 17 401 (1974)
  130. Stork K, Müller U J. Fluid Mech. 71 231 (1975)
  131. Pocheau A., Croquette V., Le Gal P. Phys. Rev. Lett. 55 1904 (1985); Croquette V., Le Gal P., Pocheau A. Phys. Scr. T13 135 (1986)
  132. Croquette V., Моrу M., Schosseler F. J. de Phys. 44 293 (1983)
  133. Zaleski S., Pomeau Y., Pumir A Phys. Rev. A 29 366 (1984)
  134. le Gal P Thesis (Paris, 1986)
  135. Meyer C.W., Ahlers G., Cannell D.S. Phys. Rev. Lett. 59 1577 (1987)
  136. Koschmieder E L Beitr. Phys. Atmosph. 39 1 (1966)
  137. Koschmieder E.L., Pallas S.G. Int. J. Heat Mass Transfer 17 991 (1974)
  138. Krishnamurti R J. Fluid Mech. 60 285 (1973)
  139. Gollub J.P., McCarriar A.R. Phys. Rev. A 26 3470 (1982)
  140. Whitehead J.A., Parsons B. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 9 201 (1978)
  141. Whitehead J.A., Chan G.L. Dyn. Atmosph. Oceans 1 33 (1976)
  142. Вельтищев Н.Ф., Желнин А.А. Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа (6) 17 (1977)
  143. Ahlers G., Behringer R.P. Phys. Rev. Lett. 40 712 (1978)
  144. Ahlers G., Behringer R.P. Prog. Theor. Phys. Suppl. (64) 186 (1978)
  145. Behringer R P Rev. Mod. Phys. 57 657 (1985)
  146. Libchaber A., Maurer J. J. de Phys. Lett. 39 369 (1978)
  147. Ahlers G., Walden R.W. Phys. Rev. Lett. 44 445 (1980)
  148. Fauve S., Laroche C., Libchaber A., Perrin B. Cellular Structures in Instabilities (Eds J E Wesfreid, S Zaleski) (Berlin: Springer-Verlag, 1984) p. 278
  149. Behringer R.P., Gao H., Shaumeyer J.N. Phys. Rev. Lett. 50 1199 (1983); Gao H., Behringer R.P. Phys. Rev. A 30 2837 (1984)
  150. Motsay R.W., Anderson K.E., Behringer R.P. J. Fluid Mech. 189 263 (1988)
  151. Heutmaker M.S., Gollub J.P. Phys. Rev. A 35 242 (1987)
  152. Ahlers G., Cannell D.S., Steinberg V. Phys. Rev. Lett. 54 1373 (1985)
  153. Pocheau A J. de Phys. 50 2059 (1989)
  154. Leith J R Physica D 37 334 (1989)
  155. Manneville P J. de Phys. Lett. 44 903 (1983)
  156. Pocheau A J. de Phys. 49 1127 (1988)
  157. Daviaud F., Pocheau A. Europhys. Lett. 9 675 (1989)
  158. Koschmieder E L J. Fluid Mech. 35 537 (1969)
  159. Koschmieder E L Adv. Chem. Phys. 26 177 (1974)
  160. Davis S H J. Fluid Mech. 32 619 (1968)
  161. Nield D A J. Fluid Mech. 32 393 (1968)
  162. Гетлинг А.В. ДАН СССРR 250 826 (1980)
  163. Malkus W V R Proc. R. Soc. London A 225 196 (1954)
  164. Busse F H J. Math. Phys. 46 140 (1967)
  165. Foster T D J. Fluid Mech. 37 81 (1969)
  166. Whitehead J A J. Fluid Mech. 75 715 (1976)
  167. Catton I J. Heat Transfer 110 1154 (1988); перевод, Каттон И. Соврем. машиностроение А (6) 68 (1989)
  168. Glansdorff P., Prigogine I. Thermodynamic Theory of Structure, Stability and Fluctuations (New York: Wiley-Interscience, 1971); перевод, Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций (М.: Мир, 1973)
  169. Busse F H J. Fluid Mech. 52 97 (1972)
  170. Clever R.M., Busse F.H. J. Fluid Mech. 65 625 (1974)
  171. Clever R.M., Busse F.H. Z. Angew. Math. Phys. 29 711 (1978)
  172. Busse F.H., Clever R.M. J. Fluid Mech. 91 319 (1979)
  173. Bolton E.W., Busse F.H., Clever R.M. J. Fluid Mech. 164 469 (1986)
  174. Clever R.M., Busse F.H. J. Fluid Mech. 176 403 (1987)
  175. Busse F.H., Bolton E.W. J. Fluid Mech. 146 115 (1984)
  176. Bolton E.W., Busse F.H. J. Fluid Mech. 150 487 (1985)
  177. Clever R.M., Busse F.H. J. Fluid Mech. 198 345 (1989)
  178. Croquette V., Schosseler F. J. de Phys. 43 1183 (1982)
  179. Kolodner P., Walden R.W., Passner A., Surko C.M. J. Fluid Mech. 163 195 (1986)
  180. Heutmaker M.S., Fraenkel P.N., Gollub J.P. Phys. Rev. Lett. 54 1369 (1985)
  181. Zaleski S Cellular Structures in Instabilities (Eds J E Wesfreid, S Zaleski) (Berlin: Springer-Verlag, 1984) p. 84; Zaleski S J. Fluid Mech. 149 101 (1984)
  182. Cross M.C., Hohenberg P.C., Safran S.A. Physica D 5 75 (1982)
  183. Bensimon D Phys. Rev. A 37 200 (1988)
  184. Гетлинг А.B. ДАН СССРR 257 1081 (1981)
  185. Croquette V., Pocheau A. Cellular Structures in Instabilities (Eds J E Wesfreid, S Zaleski) (Berlin: Springer-Verlag, 1984) p. 104
  186. Непомнящий А.А. "Дефекты в конвективных структурах" Препринт (Свердловск: УрО АН СССР, 1988)
  187. Kramer L., BenJacob E., Brand H., Cross М.С. Phys. Rev. Lett. 49 1891 (1982)
  188. Physica D 15 402 (1985)
  189. Pomeau Y., Zaleski S. J. de Phys. Lett. 44 135 (1983)
  190. Kramer L., Hohenberg P.C. Cellular Structures in Instabilities (Eds J E Wesfreid, S Zaleski) (Berlin: Springer-Verlag, 1984) p. 63
  191. Kramer L., Riecke H. Z. Phys. B 59 245 (1985)
  192. Buell J.C., Catton I. J. Fluid Mech. 171 477 (1986)
  193. Koschmieder E L Beitr. Phys. Atmosph. 39 208 (1966)
  194. Veronis G Astrophys. J. 137 641 (1963)
  195. Dee G., Langer J.S. Phys. Rev. Lett. 50 383 (1983)
  196. BenJacob E., Brand H., Dee G., Kramer L., Langer J.S. Physica D 14 348 (1985)
  197. Aronson D.G., Weinberger N.F. Adv. Math. 30 33 (1978)
  198. Lücke M, Mihelcic M., Kowolski B. Phys. Rev. A 35 4001 (1987)
  199. Dee G Physica D 15 295 (1985)
  200. Fineberg J., Steinberg V. Phys. Rev. Lett. 58 1332 (1987)
  201. Pomeau Y., Manneville P. J. de Phys. 42 1067 (1981)
  202. Buell J.C., Catton I. Phys. Fluids 29 23 (1986)
  203. Croquette V., Le Gal P., Pocheau A., Guglielmetti R. Europhys. Lett. 1 393 (1986)
  204. Steinberg V., Ahlers G., Cannell D.S. Phys. Scr. 32 534 (1985)
  205. Siggia E.D., Zippelius A. Phys. Rev. A 24 1036 (1981)
  206. Friedel J Dislocations (Oxford: Pergamon Press, 1964); перевод, Фридель Ж. Дислокации (M.: Мир, 1967)
  207. Pomeau Y., Zaleski S., Manneville P. Phys. Rev. A 27 2710 (1983)
  208. Whitehead J A Phys. Fluids 26 2899 (1983)
  209. Whitehead J A Phys. Fluids 27 2389 (1984)
  210. Newell A.C., Passot Т., Souli M. J. Fluid Mech. 220 187 (1990)
  211. Schnaubelt M., Busse F.H. Z. Angew. Math. Phys. 40 153 (1989)
  212. Travis В., Olson P., Schubert G. J. Fluid Mech. 216 71 (1990)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение