Библиографическое описание:Структура и характеристические возмущения двухслойных течений с испарением в горизонтальном канале : доклад, тезисы доклада / В. Б. Бекежанова, О. Н. Гончарова. - Текст : непосредственный // Пермские гидродинамические научные чтения : сборник материалов V Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти профессоров Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкого и Д. В. Любимова / Пермские гидродинамические научные чтения (2018 ; 26.09 - 29.09 ; Пермь). - Пермь : Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2018. - С. 45-47. - ISBN 978-5-7944-3158-2. Перевод заглавия: Structure and characteristic perturbations of the two-layer flows with evaporation in a horizontal channel
Аннотация:Изучаются особенности конвективных течений в двухслойной системе с испарением на термокапиллярной межфазной границе. Жидкость и газ заполняют плоский канал, находящийся под действием поперечно направленной силы тяжести и продольных градиентов температуры, поддерживаемых на границах. Математическая модель для описания испарительной конвекции включает уравнения Навье-Стокса в приближении Обербека-Буссинеска, соотношения на границе раздела и граничные условия на твердых стенках. Построено точное решение определяющей системы уравнений, являющееся решением типа Остроумова-Бириха, имеющее групповую природу и позволяющее учесть одновременное наличие горизонтального и вертикального градиентов температуры, эффекты диффузионной теплопроводности и термодиффузии пара в газовой среде и на межфазной границе. Проведена классификация течений, описываемых точным решением. Выделены следующие типы течений: чисто термокапиллярное, смешанное и течение пуазейлевской структуры. В случае отсутствия потока пара на верхней твердой стенке канала исследована линейная устойчивость всех классов течений. Представлены типичные формы возникающих характеристических возмущений в условиях равных продольных градиентов на внешних стенках канала и ненулевого поперечного перепада температуры. Описаны определяющие механизмы, отвечающие за формирование каждого типа структур.
Features of the convective flows with evaporation at a thermocapillary interface are studied. The fluids fill a plane channel being under action of the transversely directed gravity field and longitudinal temperature gradients on the channel boundaries. Mathematical model for description of the evaporative convection includes the Oberbeck - Boussinesq approximation of the Navier - Stokes equations and the relations on the thermocapillary interface and fixed walls. An exact solution of the governing equations is constructed. It is the Ostroumov - Birikh type of solutions of the convection equations, has the group nature and allows one to take into account simultaneous presence of the horizontal and vertical temperature gradients and the effects of the diffusive thermal conductivity and thermodiffusion of the vapor in a gas medium and on the interface. A classification of the flows described by the exact solution is carried out. The following flow classes are selected: the pure thermocapillary and mixed flows, and the Poiseuille type of flows. In the case of absence of vapor flux at the upper rigid wall the linear stability of all the flow classes is investigated. The typical forms of the arising characteristic perturbations are presented under conditions of equal longitudinal temperature gradients on the external channel walls and of the nonzero transversal temperature drop. Governing mechanisms responsible for formation of the structure types are described.
