Архив номеров

Экспериментально исследована тепловая конвекция жидкости с равномерно распределенными по объему внутренними источниками тепла в горизонтальном цилиндре, вращающемся вокруг собственной оси. Температура границы полости поддерживалась постоянной. Изучены порог возбуждения конвективных течений и их структура в зависимости от мощности тепловыделения и скорости вращения. Опыты выполнены на воде и водоглицериновых растворах.

Показано, что при быстром вращении жидкость находится в устойчивом квазиравновесном состоянии — распределение температуры осесимметрично и имеет максимум в центре полости. Обнаружено, что при понижении скорости вращения пороговым образом возникает конвективное течение в виде вихревых ячеек, периодически расположенных вдоль оси. Показано, что тепловая конвекция во вращающейся полости определяется действием двух различных механизмов. Один из них связан с центробежной силой инерции и играет стабилизирующую роль, другой, термовибрационный, связан с колебаниями неизотермической жидкости в системе отсчета полости под действием силы тяжести, и отвечает за возникновение осредненной тепловой конвекции. На плоскости управляющих безразмерных параметров построены границы возникновения конвекции, изучен теплоперенос в надкритической области.