"Письма в журнал технической физики"
Вышедшие номера
Внутренние волны плотности ударного типа, индуцированные хемоконвекцией в смешивающихся реагирующих жидкостях
Министерство образования и науки Российской Федерации, Инициативные научные проекты, 1.4539.2017/8.9
Брацун Д.А. 1
1Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: DABracun@pstu.ru
Поступила в редакцию: 21 июня 2017 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2017 г.

Дается теоретическое объяснение явления спонтанного возникновения волн плотности, обнаруженных недавно экспериментально в двухслойных системах смешивающихся жидкостей, помещенных в узкий вертикальный зазор ячейки Хеле-Шоу в поле тяжести. Верхний и нижний слои представляют собой соответственно водные растворы кислоты и основания, при контакте которых начинает протекать реакция нейтрализации. Процесс сопровождается сильной зависимостью коэффициентов диффузии реагентов от их концентрации, что приводит к возникновению локальных карманов плотности, в которых развивается конвекция. При определенных условиях полости схлопываются, порождая скачок плотности, который перемещается быстрее характерных возмущений в среде и имеет вид ударной волны. Предложена математическая модель явления, которая при определенных допущениях может быть формально сведена к уравнениям движения сжимаемого газа. Представлены численные расчеты, проводится сравнение с данными экспериментов. DOI: 10.21883/PJTF.2017.20.45152.16927
  1. Wei C., Ortoleva P. // Earth Sci. Rev. 1990. N 29. P. 183--198
  2. Belk M., Kostarev K., Volpert V., Yudina T. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 10292--10298
  3. Брацун Д.А., Де Вит А. // ЖТФ. 2008. Т. 78. В. 2. С. 6--13
  4. Карлов С.П., Казенин Д.А., Баранов Д.А., Волков А.В., Полянин Д.А., Вязьмин А.В. // ЖФХ. 2007. Т. 81. N 5. С. 775--791
  5. Almarcha C., Trevelyan P.M.J., Grosfils P., De Wit A. // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. N 4. P. 044501
  6. Trevelyan P.M.J., Almarcha C., De Wit A. // Phys. Rev. E. 2015. V. 91. P. 023001
  7. Bratsun D., Kostarev K., Mizev A., Mosheva E. // Phys. Rev. E. 2015. V. 92. P. 011003
  8. Bratsun D.A., Stepkina O.S., Kostarev K.G., Mizev A.I., Mosheva E.A. // Microgravity Sci. Technol. 2016. V. 28. N 3. P. 575--585
  9. Мизев А.И., Мошева Е.А., Костарев К.Г., Лысенко С.Н. // Конвективные течения / Под ред. В.Г. Козлова. Пермь: ПГПУ, 2015. В. 7. С. 158--175
  10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.