Экспериментальное исследование вибрационной тепловой конвекции при комбинированных поступательно - вращательных вибрациях

• Автор: Селин, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 107 с. : ил.

1 КОНВЕКЦИЯ В ПОЛОСТИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ КОЛЕБАНИЯХ ПЛОСКОГО МАЯТНИКА
1.1. Постановка задачи
1.2. Слой с внутренним тепловыделением
1.2.1. Экспериментальная установка и методика
1.2.2. Конвекция и теплоперенос
1.3. Конвекция в слое с изотермическими границами
различной температуры
1.3.1. Экспериментальная установка и методика
1.3.2. Влияние вибраций на теплоперенос
1.4. Анализ результатов
2 ВИБРАЦИОННОЕ ТЕЧЕНИЕ В ТОРЦЕВЫХ ОБЛАСТЯХ ПОЛОСТИ ПРИ НЕПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ВИБРАЦИЯХ
2.1. Экспериментальная установка и методика
2.2. Зависимость структуры и интенсивности течений от безразмерной частоты вибраций
2.3. Обсуждение результатов
3 КОНВЕКЦИЯ В СЛОЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ, СОВЕРШАЮЩЕМ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МАЯТНИКОВЫЕ КАЧАНИЯ
3.1. Постановка задачи, экспериментальная установка и методика

3.2. Влияние вибраций на конвективную устойчивость
3.2.1. Маятниковая конвекция
3.2.2. Пространственные структуры при маятниковых вибрациях
3.2.3. Конвекция при поляризованных по кругу поступательных вибрациях (маятник с плечом бесконечной длины)
3.2.4. Влияние круговых качаний на конвекцию (маятник с плечом нулевой длины)
3.3. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Одной из интереснейших задач механики является изучение влияния вибраций на нелинейные системы, которыми, строго говоря, являются все физические объекты. Вибрации, как показывает практика, широко распространены в окружающем мире, как в живой природе, так и технике. При этом динамические эффекты, возникающие в вибрирующих системах, привлекают интерес своей парадоксальностью. В качестве примера можно назвать задачу о поведении маятника на вибрирующем подвесе [1], когда он занимает устойчивое положение в опрокинутом состоянии. Именно с постановкой и решением этой задачи связано начало развития теории вибрационной механики [2, 3], которая сейчас находит применение в самых различных областях науки. Нужно отметить, что различные эффекты, связанные с вибрациями, были известны еще раньше, но начало систематическим исследованиям было положено в середине прошлого столетия. Не рассматривая все приложения вибрационной механики, обратимся к одной из ее основных задач - исследование влияния вибраций на жидкость. На настоящий момент известно множество интересных явлений, связанных с вибрационным воздействием на жидкость. Например, эффект всплытия тяжелого тела и погружения легкого под действием вибраций в воду [4]. Академиком Челомеем, обнаружившим это явление, был сделан важный вывод: система под действием вибраций стремится занять положение, близкое к состоянию с максимальной потенциальной энергией. Другим примером является вибрационная газовая инжекция -засасывание газа в отверстия на дне сосуда, заполненного жидкостью, при его
0.35 рад перемещением втулки диска вдоль его радиуса. Частота вибраций в экспериментах варьируется в интервале / =£1/2л = 0.4-7 Гц. Измерение частоты проводится цифровым тахометром типа ТЦ-ЗМ. Для этого используются гетинаксовый диск 10 с прорезями и фото датчик 11. Точность измерения частоты составляет 0.01 Гц. Амплитуда качаний измеряется с помощью оптического катетометра типа В-630 или с экрана монитора с точностью не менее 10~3 рад. Для этого измеряется размах наклеенной на платформе светоотражающей метки.
Рис. 2.2. Схема слоя
На платформе неподвижно закреплена кювета 1 (на рис. 2.2 изображена половина полости), имеющая форму параллелепипеда. Размеры полости 21.2x10.1x4.0 см3. Слой расположен таким образом, что большие и малые (торцы) грани полости параллельны оси вибраций, а средние - перпендикулярны ей. Полость моделирует канал