اگر سیستم از یک مؤلفه واحد تشکیل شود ، یک پیکربندی سنگین از یک لایه سیال ممکن است در حضور یک تغییر فاز تثبیت شود. با این حال ، اگر مایع از یک مخلوط باینری تشکیل شده باشد که دارای مؤلفه فرار تر دارای تنش سطح پایین تر است ، مشخص است که یک بی ثباتی Marangoni رخ می دهد. این بی ثباتی منشأ آن را مدیون شیب غلظت ایجاد شده توسط تغییر فاز است ، حتی اگر تغییر فاز در غیر این صورت اثر تثبیت کننده ای داشته باشد. در این مطالعه ، از طریق یک مدل غیرخطی تحت یک تقریب طول موج طولانی نشان داده شده است ، که این بی ثبات سازی Marangoni برای ایجاد پارگی رابط در شرایط عملیاتی عملی کافی نیست. محاسبات نشان می دهد که اثر تثبیت کننده تغییر فاز حاکم است زیرا فیلم با معکوس کردن جهت جریان Marangoni نازک می شود و از این طریق بی ثباتی و هرگونه امید به پارگی را متوقف می کند.

طبقه بندی JFM

Rapids JFM را تایپ کنید اطلاعات مجله مکانیک سیالات ، دوره 848 ، 10 اوت 2018 ، R1 کپی رایت © 2018 انتشارات دانشگاه کمبریج

گزینه های دسترسی

با استفاده از یکی از گزینه های دسترسی در زیر ، به نسخه کامل این محتوا دسترسی پیدا کنید.(گزینه های ورود به سیستم دسترسی به نهادی یا شخصی را بررسی می کنند. در صورت دسترسی به محتوا ممکن است نیاز به خرید داشته باشد.)

منابع

Abbassi ، A. & Winterton ، R. H. S. 1989 فیلم بخار بدون جوش. Intl J. Heat Transfer Mass 32 ، 1649 - 1655 . CrossrefGoogle Scholar

Adham-Khodaparast ، K. ، Kawaji ، M. & Antar ، B. N. 1995 Rayleigh-Taylor و Kelvin-Helmholtz ثبات یک مایع چسبناک. فیزیکمایعات 7 ، 359 - 364 . CrossrefGoogle Scholar

Besteho ، M. & Merkt ، D. 2006 الگوهای سطح منظم در فیلم های تبخیر ناپایدار Rayleig h-Taylor که از پایین گرم می شوند. فیزیکروحانی لت. 97 ، 127802 . crossrefgoogle ScholarPubmed

Dietze ، G. F. & Ruyer-Quil ، C. 2013 فیلم های مایع موج دار در تعامل با جریان گاز لمینار محدود. J. Fluid Mech. 722 ، 348 - 393 . CrossrefGoogle Scholar

Hsieh ، D. Y. 1972 اثرات انتقال گرما و جرم بر بی ثباتی ریل ی-تیلور. ترانس. Asme J. Basic Engng 156 - 160 . CrossrefGoogle Scholar

Huang ، A. & Joseph ، D. D. 1992 ناپایداری تعادل یک مایع در زیر بخار خود بین صفحات گرم شده افقی. J. Fluid Mech. 242 ، 235 - 247 . CrossRefGoogle Scholar

Kanatani ، K. & Oron ، A. Dynamics غیرخطی از سیستم های لایه لایه نازک مایع- Vapor با تغییر فاز. فیزیکمایعات 23 ، 032102 . CrossRefGoogle Scholar

Kim ، B. J. & Kim ، K. D. 2016 Rayleig h-Taylor بی ثباتی مایعات چسبناک با تغییر فاز. فیزیکRev. E 93 ، 043123. Google ScholarPubmed

Konovalov ، V. V. ، Lyubimov ، D. V. & Lyubimova ، T. P. 2017 تأثیر انتقال فاز بر بی ثباتی یک رابط مای ع-Vapor در یک زمینه گرانشی. فیزیکروحانی مایعات 2 ، 063902 . CrossrefGoogle Scholar

Labrosse ، G. 2011 Méthodes Numriques: Méthodes Spectrale: Méthodes Locales Globales ، Méthodes Globales ، Problèmes d’Hermotz et de Stokes ، équations de navie r-stokes. Ellipses Marketing. Google Scholar

Li ، Y. & Yoda ، M. 2016 یک مطالعه تجربی از همرفت شناوری-مارنگونی در مایعات باینری محدود و فرار. Intl J. Heat Mass Transfer 102 ، 369 - 380 . CrossrefGoogle Scholar

Lister ، J. R. ، Rallison ، J. M. & Rees ، S. J. 2010 دینامیک غیرخطی قطره های آویز روی یک فیلم نازک که در قسمت زیرین سقف قرار دارد. J. Fluid Mech. 647 ، 239 - 264 . CrossrefGoogle Scholar

Margerit ، J. ، Colinet ، P. ، Lebon ، G. ، Iorio ، C. S. & Legros ، J. C. 2003 عدم تعادل بین سطحی و بی ثباتی بنار د-مارانگونی از یک سیستم مای ع-Vapor. فیزیکRev. E 68 ، 041601. Google ScholarPubmed

Miller ، C. A. 1973 ثبات در حال حرکت در سیستم های سیال با گرما و حمل و نقل جرم II. اثرات ترکیبی حمل و نقل و اختلاف چگالی بین فازها. Aiche J. 19 ، 909 - 915 . CrossrefGoogle Scholar

Oron ، A. ، Davis ، S. H. & Bankoff ، S. G. 1997 تکامل در مقیاس طولانی فیلم های مایع نازک. Rev. Mod. فیزیک69 ، 931 - 980 . CrossRefGoogle Scholar

Ozen ، O. & Narayanan ، R. 2004 فیزیک ناپایداری های تبخیر و همرفتی در سیستم های دو لایه: نظریه خطی. فیزیکمایعات 16 ، 4644 . CrossrefGoogle Scholar

Panzarella ، C. H. ، Davis ، S. H. & Bankoff ، G. 2000 دینامیک غیرخطی در جوش فیلم افقی. J. Fluid Mech. 402 ، 163 - 194 . CrossrefGoogle Scholar

Rajabi ، A. A. A. & Winterton ، R. H. S. 1987 انتقال حرارت در سراسر فیلم بخار و بدون فولیکسیون. Intl J. Heat Transfer Mass 30 ، 1703 - 1708 . CrossrefGoogle Scholar

Rayleigh ، Lord 1882 بررسی شخصیت تعادل یک مایع سنگین غیر قابل فشرده از چگالی متغیر. پروکلند. ریاضی. SOC. S1 - 14 ، 170 - 177 . CrossrefGoogle Scholar

Ruyer-Quil ، C. & Maeville ، P. 2002 دقت بیشتر و نتایج همگرایی در مدل سازی جریان هواپیماهای شیب دار توسط تقریبی وزنه برداری. فیزیکمایعات 14 ، 170 - 183 . CrossrefGoogle Scholar

Savino ، R. ، Cecere ، A. & Paola ، R. D. 2009 جریان تنش سطح محور سطح در لوله های گرمای بی سیم با مایعات خود به خودی. Intl J. Heat Transfer Mass 30 ، 380 - 388. Google Scholar

Savino ، R. & Patea ، D. 2006 اثر Marangoni و لوله حرارتی خشک. فیزیکمایعات 18 ، 118103 . CrossRefGoogle Scholar

شارپ ، D. H. 1984 نمای کلی از بی ثباتی ریل ی-تیلور. Physica D 12 ، 3 - 18. Google Scholar

TheOfanous ، T. G. ، Tu ، J. P. ، Dinh ، A. T. & Dinh ، T. N. 2002 پدیده بحران جوش قسمت اول: هسته و انتقال حرارت جوش هسته ای. exp. گرماسیال علمی. 26 ، 775 - 792 . CrossrefGoogle Scholar

Uguz ، K. E. & Narayanan ، R. 2012 بی ثباتی در مخلوط های تبخیر. I. تأثیر همرفت Solutal Marangoni. فیزیکمایعات 24 ، 094101. Google Scholar

Yiantsios ، S. G. & Higgins ، B. G. 1989 Rayleig h-Taylor در فیلم های چسبناک نازک. فیزیکمایعات A 1 ، 1484 - 1501 . CrossrefGoogle Scholar

ژانگ ، N. 2006 جریان همرفتی ناشی از تنش سطح در لایه های مایع تبخیر. در جریان و برنامه های فشار ناشی از تنش سطح (ویرایش Savino ، R.) ، صص 147-170. تحقیق Signpost . Google Scholar

فیلم تکمیلی Pillai و Narayanan 1

تکامل فضایی و زمانی رابط ناپایدار R-T در غیاب تغییر فاز برای دو لایه اتانول خالص. رابط به پارگی نزدیک می شود.

ویدئو 1 مگابایت

فیلم تکمیلی Pillai و Narayanan 2

اشباع رابط ناپایدار R-T به یک پیکربندی پایدار در حضور تغییر فاز برای دو لایه اتانول خالص ، ΔT = 5 درجه سانتیگراد.

ویدئو 1 مگابایت

فیلم تکمیلی Pillai و Narayanan 3

مشخصات سرعت در هر فاز برای مخلوط باینری ، با نزدیک شدن به رابط به دیواره پایین گرم ، "معکوس جریان" را در فاز مایع نشان می دهد.

ویدیو 3 مگابایت

ذکر شده توسط

ذکر شده توسط

7

استنادهای CrossRef

این مقاله توسط انتشارات زیر ذکر شده است. این لیست بر اساس داده های ارائه شده توسط CrossRef تولید می شود.

Rohlfs ، Wilko Rietz ، Manuel and Scheid ، Benoit 2018. Wavemaker: ابزار شبیه سازی موج سه بعدی برای سقوط فیلم های مایع. نرم افزار ، جلد. 7 ، مسئله، پ. 211

ژانگ ، Yi-zhao Xia ، Shu-kning Dong ، Yu-Hong Wang ، Bo-Fu and Zhou ، Quan 2019. یک الگوریتم موازی کارآمد برای DNS جریان های آشفته و محور شناور. مجله هیدرودینامیک ، جلد. 31 ، مسئله6 ، ص. 1159

وی ، تائو و ژانگ ، Mengqi 2020. Rayleig h-Taylor لایه های مایع متراکم ناپایدار با اثرات غیرخطی همرفت سطحی و انتشار بخار. مجله مکانیک سیالات ، جلد. 904 ، شماره. با

محمد ، هامام و بیانکوفیور ، لوکا 2020. تجزیه و تحلیل پایداری خطی از فیلم های مایع در حال سقوط تبخیر. مجله بین المللی جریان چند فاز ، جلد. 130 ، شماره.، پ. 103354.

Gopalakrishnan ، Sarathy K. Ganesh ، Akash Wang ، Chun-Chieh Mango ، Matthew Ziegler ، Kirk J. and Narayanan ، Ranga 2021. جداسازی الگوهای مورفولوژیکی رقیب در طول الکترودزای میکرو فلوئیدی: تأیید تجربی تئوری. Electrochimica Acta ، جلد. 398 ، شماره.، پ. 139205.

سارما ، رجکومار و موندال ، پراناب کومار 2021. بی ثباتی مارنگونی در یک فیلم باینری ویسکوالاستیک با اثر متقابل. مجله مکانیک سیالات ، جلد. 910 ، شماره. با

Bekezhanova ، V. B. و Goncharova ، O. N. 2022. اثرات ترمودیفوژن در یک سیستم دو فاز با رابط تغییر شکل ترموکاپیلی در معرض گرمایش موضعی. مجله بین المللی جریان چند فاز ، جلد. 152 ، مسئله.، پ. 104080.