Устойчивость равновесия и течений неоднородных сред в слоях и каналах

• Автор: Лобов, Николай Иванович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 329 с. : ил.

, ВВЕДЕНИЕ
1. УСТОЙЧИВОСТЬ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕЧЕНИЙ
1.1. Влияние продольной прокачки на устойчивость конвективного течения в плоском вертикальном слое
1.1.1. Постановка задачи
1.1.2. Гидродинамические механизмы неустойчивости
1.1.3. Температурные волны
1.1.4. Предельный случай больших чисел Рейнольдса
Ф 1.2. Устойчивость комбинированного течения в вертикальном слое с
движущимися границами
1.2.1. Постановка задачи
1.2.2. Гидродинамический механизм неустойчивости
1.2.3. Тепловые механизмы неустойчивости
1.3. Вторичные режимы конвекции в вертикальном слое при монотонной тепловой неустойчивости
1.4. Влияние продольного градиента давления на устойчивость течения в вертикальном слое с внутренними источниками тепла
1.4.1. Основное течение. Задача устойчивости...,
1.4.2. Гидродинамическое приближение
1.4.3. Учет тепловых факторов
1.5. Влияние движения границ на устойчивость течения в вертикальном слое с внутренними источниками тепла
2. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ УСЛОВИЙ НА МЕХАНИЗМЫ НЕУСТОЙЧИВОСТИ
2.1. Устойчивость конвективного течения в вертикальном слое с теплоизолированными границами при нагреве сбоку
2.2. Длинноволновая неустойчивость плоскопараллельного конвективного течения в наклонном слое в условиях фиксированного
теплового потока
2.3. Длинноволновая неустойчивость комбинированного течения в
вертикальном слое с внутренними источниками тепла
3. СИСТЕМЫ С ДЕФОРМИРУЕМОЙ ГРАНИЦЕЙ РАЗДЕЛА
3.1. Конвективная устойчивость равновесия двухслойной системы жидкостей с близкими плотностями
3.1.1. Обобщенное приближение Буссинеска
3.1.2. Задача устойчивости конвективного равновесия двухслойной системы
3.1.3. Устойчивость равновесия относительно ячеистых возмущений
3.2. Устойчивость Бенара-Марангони в слое жидкости с деформируемой свободной поверхностью
3.2.1. Постановка задачи. Определяющие уравнения. Граничные условия
3.2.2. Предельный случай недеформируемой свободной поверхности
3.2.3. Влияние деформаций свободной поверхности
3.2.4. Колебательные моды неустойчивости
3.2.5. Монотонная неустойчивость в слое с недеформируемой свободной поверхностью при линейном и газовом уравнениях состояния
3.3. Конвективная неустойчивость в условиях микрогравитации при большом перепаде температур
4. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ЖИДКОСТЬВЗВЕСЬ В ВИБРАЦИОННОМ ПОЛЕ
4.1. Система жидкость-взвесь в вибрационном поле
4.1.1. Постановка задачи. Уравнения. Граничные условия
4.1.2. Основное состояние
4.1.3. Задача устойчивости основного состояния
4.2. Влияние горизонтальных вибраций на устойчивость плоской поверхности раздела жидкость-взвесь
4.3. Устойчивость плоской поверхности раздела жидкость-взвесь в поле нелинейно-поляризованных вибраций
5. ВЛИЯНИЕ ВИБРАЦИЙ НА ТЕЧЕНИЕ И ТЕПЛОМАССООБМЕН В ПРОЦЕССАХ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ
5.1. Метод построения естественного базиса. Тестовая задача
5.2. Влияние вибраций конечной частоты на морфологическую неустойчивость плоского бесконечного фронта кристаллизации
5.2.1. Уравнения. Задача устойчивости
5.2.2. Морфологическая неустойчивость фронта кристаллизации
в присутствии вибраций
5.3. Влияние вибраций на тепломассообмен при выращивании кристаллов методом Бриджмена
5.3.1. Постановка задачи. Метод решения
5.3.2. Система А1-№
5.3.3. Система Са-Аэ
6. ВЛИЯНИЕ ВИБРАЦИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ТЕРМОКОНЦЕНТРАЦИОННОГО ТЕЧЕНИЯ В ВЕРТИКАЛЬНОМ СЛОЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
длинноволновой неустойчивости.
В отсутствие бокового нагрева длинноволновые возмущения затухают. Длинноволновая неустойчивость отсутствует также и в случае вертикального слоя с неподвижными границами. Продольная прокачка стабилизирует комбинированное течение, выражение для поправки к декременту во втором порядке содержит положительно определенное слагаемое, пропорциональное интенсивности прокачки. В случае горизонтального слоя заведомо найдутся такие значения числа Релея, при которых будет существовать длинноволновая неустойчивость.
Приведена карта длинноволновой устойчивости на плоскости число Релея Да - число Пекле. В случае горизонтального слоя граница области является параболой. При ненулевых углах наклона слоя к горизонтали граница области неустойчивости является гиперболой. Неустойчивость возможна лишь, начиная с некоторого критического числа Пекле Ре* (Ре* является характеристикой интенсивности течения Куэтта). При малых углах а Ре* < 0. Начиная с угла наклона а* — 16.48° длинноволновая неустойчивость существует лишь при Рес > 0. При а —> 180° критическое значение Ре*с неограниченно возрастает (при нагреве сверху длинноволновая неустойчивость отсутствует при любых скоростях движения границ).
Получено выражение для поправки к декременту в четвертом порядке разложения. Сделан вывод, что в широкой области параметров возмущения с нулевыми значениями волнового числа наиболее опасны, по крайней мере, среди длинноволновых возмущений.
В третьем параграфе обсуждается длинноволновая неустойчивость комбинированного течения в вертикальном слое с теплоизолированными движущимися границами. Течение является суперпозицией конвективного движения, вызываемого действием внутренних источников тепла, течения Пуазейля и течения Куэтта. Во втором порядке разложения по малому волновому числу получена граница области длинноволновой неустойчивости