Влияние длины седиментации на конвективную устойчивость коллоидной суспензии
Черепанов И.Н., Смородин Б.Л.

Поступила в редакцию: 19 Мая 2017

DOI: 10.7868/S0044451017120239

PDF (724.1K)

Конвективная устойчивость коллоидной суспензии изучена в случае, когда вертикальный размер полости меньше или сопоставим с длиной седиментации наночастиц. Рассмотрение проведено в рамках приближения Буссинеска на основе усовершенствованной модели, учитывающей зависимость термодиффузионного потока от локального значения концентрации примеси. Новым параметром задачи является отношение длины седиментации к вертикальному размеру полости. Для неподвижной коллоидной суспензии получены точное и приближенное (для случая малых концентраций) решения, описывающие распределения наночастиц. Найдено преобразование, позволяющее исследовать конвективную устойчивость стратифицированной в поле тяжести коллоидной суспензии с помощью метода Галеркина с набором простых базисных функций. Определены границы неустойчивости и характеристики критических возмущений. Показано, что в случае отрицательной термодиффузии уменьшение длины седиментации приводит к понижению порогов конвекции и уменьшению частоты нейтральных колебаний.