RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

Август

←  →

Обзоры актуальных проблем


Колебательные режимы концентрационной конвекции

 а,  а, б,  а
а Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, ул. Ленина 13а, Пермь, 614990, Российская Федерация
б Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Комсомольский просп. 29, Пермь, 614990, Российская Федерация

Представлены результаты экспериментального изучения колебательных режимов концентрационной конвекции Марангони, обусловленных конкуренцией капиллярного и гравитационного механизмов движения в двухфазных системах жидкостей. Применение оптических методов позволяет перейти от качественного описания явлений к количественным измерениям и выявить зависимости периода осцилляций и продолжительности колебательного режима от характеристик распределения концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ), физико-химических свойств контактирующих жидкостей и используемых ПАВ, их поверхностной активности. Проанализировано развитие колебательных режимов течения вблизи пузырьков и капель в вертикальных и горизонтальных слоях, а также вблизи вертикальной межфазной границы.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039030
Ключевые слова: конвекция Марангони, концентрационно-капиллярные течения, поверхностное натяжение, межфазная граница, колебательный режим
PACS: 47.20.Dr, 47.55.nb, 47.55.pf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.07.039030
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/8/a/
001099034300003
2-s2.0-85160210313
Цитата: Денисова М О, Зуев А Л, Костарев К Г "Колебательные режимы концентрационной конвекции" УФН 192 817–840 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 9 апреля 2021, доработана: 26 июля 2021, 28 июля 2021

English citation: Denisova M O, Zuev A L, Kostarev K G “Oscillatory modes of concentration convection” Phys. Usp. 65 767–788 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039030

Список литературы (105) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (4) Похожие статьи (15)

  1. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Гидродинамика (М.: Наука, 1988); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Fluid Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1987)
  2. Мышкис А Д (Ред.) Гидромеханика невесомости (М.: Наука, 1976); Пер. на англ. яз., Myshkis A D (Ed.) Low-Gravity Fluid Mechanics (Berlin: Springer-Verlag, 1987)
  3. Левич В Г Физико-химическая гидродинамика (М.: ГИФМЛ, 1959); Пер. на англ. яз., Levich V G Physicochemical Hydrodynamics (Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1962)
  4. Varley C R. Soc. Arts Sci. Mauritius 50 190 (1836)
  5. Weber E H Ber. Verhandl. Kon. Sachs. Ges. Wiss. Leipzig (1854)
  6. Thomson J Philos. Mag. 10 330 (1855)
  7. Segner J A Comment. Soc. Reg. Götting. (1751)
  8. Marangoni C G M Sull'espansione dell goccie di un liquido galleggianti sulla superfice di altro liquido (Pavia: Tipografia Fusi, 1865)
  9. Van der Mensbrugghe G Mem. Couronnees Mem. Savants etrangers 34 (1) 1 (1870)
  10. Van der Mensbrugghe G Mem. Couronnees Mem. Savants etrangers 37 (4) 1 (1873)
  11. Marangoni C G M Nuovo Cimento 2 3 105 (1870)
  12. Marangoni C G M Ann. Physik Chem. 143 337 (1871)
  13. Plateau J A F Statique expérimentale et théorique des liquides soumis aux seules forces moléculaires (Paris: Gauthier-Villars, 1873)
  14. Dupré de Rennes A Theorie Mecanique de la Chaleur (Paris: Gauthier-Vilars, 1869)
  15. Young Т Philos. Trans. R. Soc. London 95 65 (1805)
  16. Laplace P S Traité de mécanique céleste ; supplément au dixième livre, sur l'action capillaire (Paris: Courcier, 1806)
  17. Maxwell J C Theory of Heat (London: Longmans, Green and Co., 1871)
  18. Maxwell J C Encyclopedia Britannica 9th ed., Vol. 5 Vol. 5 9th ed. (Edinburgh: Adam and Clark, 1878)
  19. Harkins W D, Feldman A J. Am. Chem. Soc. 44 2665 (1922)
  20. Gibbs J W Trans. Conn. Acad. 3 (1878)
  21. Гиббс Дж В Термодинамика. Статистическая механика (М.: Наука, 1982); Gibbs J W The Collected Works Vol. 1 (New Haven, CT: Yale Univ. Press, 1948)
  22. Frumkin A Nature 7 235 (1928)
  23. Rice J A Commentary of the Scientific Writings of J.W. Gibbs (New Haven, 1936)
  24. Buff F P J J. Chem. Phys. 19 1591 (1951)
  25. Kondo S J J. Chem. Phys. 25 662 (1956)
  26. Ребиндер П А Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды (М.: Наука, 1978)
  27. Русанов А И Термодинамика поверхностных явлений (Л.: Изд-во ЛГУ, 1960)
  28. Русанов А И Фазовые равновесия и поверхностные явления (Л.: Химия, 1967)
  29. Lewis J B, Pratt H R C Nature 171 1155 (1953)
  30. Sterling V, Scriven L E AIChE J. 5 514 (1959)
  31. Scriven L E Chem. Eng. Sci. 12 (4) 98 (1960)
  32. Young N O, Goldstein J S, Block M J J. Fluid Mech. 6 350 (1959)
  33. Повицкий А С, Любин Л Я Основы динамики и теплообмена жидкостей и газов при невесомости (М.: Машиностроение, 1972)
  34. Ганиев Р Ф, Лапчинский В Ф Проблемы механики в космической технологии (М.: Машиностроение, 1978)
  35. Авдуевский В С и др Проблемы космического производства (М.: Машиностроение, 1980)
  36. Гришин С Д, Лесков Л В Индустриализация космоса (М.: Наука, 1987)
  37. Walter H U (Ed.) Fluid Sciences and Materials Science in Space (Berlin: Springer-Verlag, 1987)
  38. Ratke L, Walter H, Feuerbacher B (Eds) Materials and Fluids under Low Gravity (Berlin: Springer-Verlag, 1989)
  39. Pukhnachov V V Fluid Dynamics Trans. 14 145 (1989)
  40. Rath H J (Ed.) Microgravity Fluid Mechanics (Berlin: Springer-Verlag, 1991)
  41. Monti R (Ed.) Physics of Fluids in Microgravity (London: Taylor and Francis, 2001)
  42. Subramanian R S, Balasubramaniam R The Motion of Bubbles and Drops in Reduced Gravity (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001)
  43. Birikh R V et al Liquid Interfacial Systems: Oscillations and Instability (New York: M. Dekker, 2003)
  44. Starov V M, Velarde M G, Radke C J Surfactant Science Series Vol. 138 (London: Taylor and Francis, 2007)
  45. Братухин Ю К Равновесие и устойчивость гетерогенных систем (Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1987)
  46. Братухин Ю К, Макаров С О Межфазная конвекция (Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1994)
  47. Братухин Ю К, Макаров С О Гидродинамическая устойчивость межфазных поверхностей (Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2005)
  48. Зуев А Л, Костарев К Г Докл. РАН 399 490 (2004); Zuev A L, Kostarev K G Dokl. Phys. 49 747 (2004)
  49. Bratukhin Yu K et al Exp. Fluids 38 594 (2005)
  50. Jehring H, Viet Huyen N, Horn E J. Electroanal. Chem. 88 (2) 265 (1978)
  51. Wang M, Ming N Phys. Rev. A 44 7898 (1991)
  52. Stoilov Y Yu Langmuir 14 5685 (1998)
  53. Стойлов Ю Ю УФН 170 41 (2000); Stoilov Yu Yu Phys. Usp. 43 39 (2000)
  54. Старцев А В, Стойлов Ю Ю Квантовая электроника 32 463 (2002); Startsev A V, Stoilov Yu Yu Quantum Electron. 32 463 (2002)
  55. Братухин Ю К и др Изв. РАН. Механика жидкости и газа (3) 11 (2009)
  56. Ashurov M et al J. Phys. Conf. Ser. 1124 051008 (2018)
  57. Raake D, Siekmann J, Chun Ch-H Exp. Fluids 7 164 (1989)
  58. Wozniak K, Wozniak G, Rösgen T Exp. Fluids 10 12 (1990)
  59. Chun C H, Raake D, Hansmann G Exp. Fluids 11 359 (1991)
  60. Rashidnia N, Balasubramaniam R Exp. Fluids 11 167 (1991)
  61. Kassemi M, Rashidnia N Phys. Fluids 10 3133 (2000)
  62. Arlabosse P et al Heat Transfer 122 (1) 66 (2000)
  63. Betz J, Straub J Heat Mass Transfer 37 215 (2001)
  64. Wozniak G et al Exp. Fluids 31 84 (2001)
  65. Reynard C, Santini R, Tadrist L Heat Transfer 122 66 (2001)
  66. Chun C-H, Raake D, Hansmann G Exp. Fluids 11 359 (1991)
  67. Betz J, Straub J Heat Mass Transfer 37 215 (2001)
  68. Reynard C, Santini R, Tadrist L C. R. Mechanique 331 (3) 237 (2003)
  69. Мизев А И Прикладная механика и техническая физика 45 (5) 102 (2004)
  70. Dupeyrat M, Nakache E Bioelectrochem. Bioenerget. 5 134 (1978)
  71. Kovalchuk N M, Vollhardt D Adv. Colloid Interface Sci. 120 (1-3) 1 (2006)
  72. Kovalchuk N M et al Langmuir 28 6893 (2012)
  73. Mizev A, Birikh R Eur. Phys. J. Spec. Top. 192 (1) 145 (2011)
  74. Schwarzenberger S, Eckert K, Odenbach S Chem. Eng. Sci. 68 530 (2012)
  75. Зуев А Л, Костарев К Г УФН 178 1065 (2008); Zuev A L, Kostarev K G Phys. Usp. 51 1027 (2008)
  76. Kostarev K G, Zuev A L, Viviani A C. R. Mecanique 332 (1) 1 (2004)
  77. Kostarev K G, Zuev A L, Viviani A Appl. Mech. Trans. ASME 73 (1) 66 (2006)
  78. Зуев А Л, Костарев К Г ЖЭТФ 130 363 (2006); Zuev A L, Kostarev K G J. Exp. Theor. Phys. 103 317 (2006)
  79. Vazquez G, Alvarez E, Navaza J M J. Chem. Eng. Data 40 611 (1995)
  80. Никольский Б П (Ред.) Справочник химика Т. 3 (Л.: Химия, 1962)
  81. Schott R, Pfennig A Mol. Phys. 102 331 (2004)
  82. Костарев К Г, Брискман В А Докл. РАН 378 (2) 187 (2001); Kostarev K G, Briskman V A Dokl. Phys. 46 349 (2001)
  83. Kostarev K G et al Int. J. Micrograv. Sci. Technol. 19 (2) 26 (2007)
  84. Kim M et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 192 185 (2011)
  85. Schwarzenberger K et al Colloids Surf. A 481 633 (2015)
  86. Бирих Р В и др Изв. РАН. Механика жидкости и газа (4) 30 (2006)
  87. Kostarev K G, Zuev A L, Viviani A Int. J. Micrograv. Sci. Technol. 21 59 (2009)
  88. Бушуева К А и др Коллоидный журн. 70 457 (2008); Bushueva K A et al Colloid J. 70 416 (2008)
  89. Kostarev K G, Zuev A L, Viviani A Acta Astronautica 62 (6-7) 431 (2008)
  90. Городецкая А В Журн. физической химии 23 (1) 71 (1949)
  91. Денисова М О "Нестационарная концентрационная конвекция Марангони в вертикальных слоях жидкости" Дисс. ... канд. физ.-мат. наук (Пермь: Ин-т механики сплошных сред УрО РАН, 2013)
  92. Бирих Р В, Рудаков Р Н Вычислительная механика сплошных сред 3 (1) 24 (2010)
  93. Бирих Р В Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского (4-3) 647 (2011)
  94. Бирих Р В, Денисова М О, Костарев К Г Изв. РАН. Механика жидкости и газа (6) 56 (2011)
  95. Бирих Р В, Пухначев В В, Фроловская О А Изв. РАН. Механика жидкости и газа (1) 192 (2015)
  96. Shmyrov A, Mizev A Langmuir 35 14180 (2019)
  97. Duclaux E Ann. Chim. Phys. 13 (5) 76 (1878)
  98. Traube I Liebigs Ann. B 265 (1) 27 (1891)
  99. Denisova M O, Kostarev K G Procedia IUTAM 8 75 (2013)
  100. Kostarev K G et al Acta Astronautica 66 (3-4) 427 (2010)
  101. Denisova M O, Kostarev K G, Shmyrov A V Micrograv. Sci. Technol. 30 (4) 353 (2018)
  102. Бирих Р В, Денисова М О, Костарев К Г Вычислительная механика сплошных сред 11 (4) 463 (2018); Birikh R V, Denisova M O, Kostarev K G J. Appl. Mech. Tech. Phys. 60 1264 (2019)
  103. Eckert K et al Soft Matter 14 9250 (2018)
  104. Čejkova J et al Colloids Surf. A 566 141 (2019)
  105. Bratsun D et al Micromachines 9 600 (2018)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение