Конвекция коллоидной суспензии в горизонтальном слое при нагреве снизу с учетом взаимодействия наночастиц
Черепанов И.Н., Смородин Б.Л.

Received: September 17, 2020

DOI: 10.31857/S0044451021020164

PDF (339.3K)

В случае горизонтального слоя коллоидной суспензии изучены линейная неустойчивость и двумерные нелинейные конвективные течения стратифицированной в поле тяжести коллоидной суспензии при учете взаимодействия частиц. Получены зависимости порога возникновения колебательной конвекции, частоты нейтральных колебаний и критического волнового числа от среднего значения объемной доли примеси. Нелинейные слагаемые в диффузионном и седиментационном потоках, отражающие взаимодействие наночастиц, приводят к понижению среднего поперек слоя градиента концентрации и снижению порога возникновения конвекции и частоты нейтральных колебаний по сравнению с идеальным коллоидным раствором. Проведено численное моделирование конечно-амплитудного течения в виде бегущей волны. В отличие от случая молекулярных жидкостей и идеальных коллоидных растворов пространственная структура поля концентрации хорошо описывается первой гармоникой и имеет слабый пространственный ангармонизм.