Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

78
При Ra>Ra
с
, конвективные валы имеют стационарную конфигурацию:
скорость и температура описываются функциями, не зависящими от
времени. С точки зрения теории динамических систем переход при Ra =
Ra
c
является бифуркацией между двумя стационарными состояниями:
состоянием покоя и конвективным состоянием. Конечно, пространсвенная
структура этих состояний
является различной.
Если слой жидкости между
пластинами достаточно
широк, то конвективные валы
могут образовывать в
горизонтальной плоскости
самые разнообразные
конвективные структуры.
Процесс отбора возникающих
структур представляет собой
сложную проблему, которая в
настоящее время находит-ся в
стадии изучения. В случае
прямоугольных кювет
структура может состоять из
прямолинейных эквидистан-
тных (расположенных на равных расстояниях) валов, оси которых
параллельны более коротким сторонам прямоугольной кюветы.
При дальнейшем увеличении разности температур ∆T между нижним и
верхним слоем жидкости конвективная структура сначала становится
более сложной, но сохраняет определенную регулярность. Однако при еще
большем увеличении ∆T она разрушается. На смену ей приходит
турбулентное, постоянно изменяющееся движение жидкости. Это сложное
поведение жидкости обусловлено множеством возможных пространствен-
ных структур, каждая из которых эволюционирует по-своему. Их
взаимодействие и порождает турбулентный режим.
При более высоких значениях Ra возникают и другие неустойчивости,
которые в значительной мере зависят от условий эксперимента.
Разнообразие их столь велико, что для описания всех неустойчивостей
вряд ли хватило бы одной книги.
3.2. Локализация тепла. Тепловые структуры.
Режимы с обострением.
Исследование диссипативных тепловых структур при горении давно
привлекало ученых, поскольку представляет как большой практический,
Рис. 3.6
. Бифуркационная
диаграмма вблизи
порога Ra
c
неустойчивости теп
ловой конвекции.
В идеальном эксперименте конвективные валы,
возникающие при Ra
c
, с равной вероятностью
вращаются как в одну, так и в другую сторону.
Это отражается в существовании двух ветвей,
обозначенных символами v
+
и v
–
.

Страницы