Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Нестационарная концентрационная конвекция Марангони в вертикальных слоях жидкости

Диссертация: Нестационарная концентрационная конвекция Марангони в вертикальных слоях жидкости
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность работы обусловлена широким участием конвекции Марангони во многих технологических процессах, основанных на тепломассообмене в многофазных средах, в том числе и в условиях микрогравитации. Так, формирование капиллярного движения является общепризнанным методом интенсификации экстракции, испарения и охлаждения. Однако правильной оценке вклада капиллярной конвекции препятствует… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Экспериментальные исследования концентрационно-капиллярной конвекции
    • 1. 2. Колебательные режимы конвекции Марангони
    • 1. 3. Влияние поверхностно-активных примесей на развитие и структуру капиллярных течений
    • 1. 4. Выводы
  • Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОНВЕКЦИИ МАРАНГОНИ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ВНЕСЕНИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА
    • 2. 1. Экспериментальная установка и методика эксперимента
      • 2. 1. 1. Установка
      • 2. 1. 2. Методика проведения эксперимента
    • 2. 2. Эволюция полей концентрации и течений
    • 2. 3. Определение условий развития капиллярной конвекции на свободной поверхности воды и водных растворов спиртов
    • 2. 4. Время запаздывания возникновения концентрационно-капиллярной конвекции
    • 2. 5. Эволюция концентрационного поля на поверхности и в объеме жидкости при развитии капиллярного течения
    • 2. 6. Развития капиллярной конвекции на межфазной границе
    • 2. 7. Определение состава поверхностно-активных примесей
    • 2. 8. Влияние поверхностной активности ПАВ на возникновение концентрационно-капиллярной конвекции
    • 2. 9. Численное моделирование возникновения концентрационно-капиллярной конвекции
    • 2. 10. Обсуждение результатов и
  • выводы
  • Глава 3. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ КОНЦЕНТРАЦИОННОЙ КОНВЕКЦИИ ВБЛИЗИ ПУЗЫРЬКОВ И КАПЕЛЬ В НЕОДНОРОДНОМ РАСТВОРЕ ПАВ, ЗАПОЛНЯЮЩЕМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ КАНАЛ
  • ЗЛ. Экспериментальная установка и методика
    • 3. 2. Колебательные режимы концентрационно-капиллярной конвекции вблизи боковой поверхности капли
    • 3. 3. Колебательные режимы концентрационно-капиллярной конвекции вблизи боковой поверхности пузырька воздуха
      • 3. 3. 1. Определение степени влияния средней концентрации раствора ПАВ на величину порога для возникновения конвекции Марангони
      • 3. 3. 2. Определение степени влияния поверхностной активности ПАВ на величину периода колебаний
    • 3. 4. Выводы

Нестационарная концентрационная конвекция Марангони в вертикальных слоях жидкости (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Диссертационная работа посвящена определению условии возникновения конвекции Марангони в системах жидкостей со свободной либо межфазной поверхностью. Причиной движения является действие капиллярных сил, тангенциально направленных к границе раздела фаз и возникающих как отклик системы на неоднородное распределение поверхностного натяжения. В большинстве случаев капиллярный механизм движения активно взаимодействует с гравитационным, играющим ведущую роль. Однако, при снижении интенсивности гравитационной конвекции в результате уменьшения объема жидкости или вертикального размера полости, а также в условиях микрогравитации капиллярные силы могут выйти на передний план и определить как структуру течения, так характер тепломассопереноса.

К настоящему времени хорошо исследована термокапиллярная конвекция, при которой источником формирования неоднородного распределения поверхностного натяжения является локальное изменение температуры. Концентрационно-капиллярная конвекция изучена намного слабее ввиду больших характерных времен диффузии массы и наличия таких нелинейных эффектов, как адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ), их предельная растворимость, мицеллообразование при высоких концентрациях и т. д. Наиболее важным из них, несомненно, является адсорбция.

Адсорбция — процесс накопления на границе раздела фаз веществ с меньшей — по сравнению с базовой жидкостью — поверхностной энергией. Для однокомпонентной жидкости в качестве таких веществ могут выступать ее остаточные примеси, а также вещества, поступающие из контактирующей (газовой или жидкой) фазы в виде отдельных молекул и нерастворимых частиц (пыли). Уменьшение поверхностного натяжения за счет возникающей адсорбционной пленки приводит к снижению интенсивности конвекции Марангони. Кроме того, при относительно медленном создании градиента поверхностного натяжения адсорбированные молекулы и частицы могут перераспределиться вдоль поверхности жидкости, компенсируя его действие и тем самым препятствуя возникновению капиллярного движения. Так как ни состав адсорбционной пленки, ни изменение ее состояния в гидродинамических экспериментах практически никогда не контролируются, то адсорбция a priori считается основным механизмом, приводящим к низкой воспроизводимости результатов при исследовании капиллярных явлений в жидкостях с большим поверхностным натяжением.

С другой стороны, именно в этих жидкостях можно достичь максимальной интенсивности капиллярной конвекции. Кроме того, значительная часть их отличается низкой токсичностью, хорошей доступностью и привлекательным соотношением «цена-качество», что приводит к их широкому использованию в науке и производстве. В качестве примера подобных жидкостей можно привести воду, которая по-прежнему остается основной жидкостью в экспериментах, в том числе и в многофазных средах. Ее применение мотивируется наличием современных систем очистки, защитой свободной поверхности от пыли, а также обширной базой данных. Большинство экспериментов оказывается удачными, в противном случае ссылаются на возникновение неконтролируемой адсорбции. Особенно часто к такому выводу приходят при изучении тепломассообмена с участием пузырьков и капель, у которых граница раздела фаз имеет малый характерный размер, причем во многих случаях наряду с водой применяются жидкости, обладающие существенно меньшим поверхностным натяжением. Наблюдаемое отсутствие прямой зависимости степени влияния адсорбции от величины поверхностного натяжения на фоне усиления воздействия адсорбции с уменьшением поверхности газового или жидкого включения делает вопрос ее учета еще более запутанным. На достижение однозначного ответа на этот вопрос и направлена данная работа.

Цслыо работы является экспериментальное определение условий возникновения концентрационной конвекции Марангони. Основное внимание уделено выяснению причин порогового развития капиллярного движения на свободиой/межфазной поверхности воды и водных растворов ПАВ, а также анализу особенностей конвективного движения, обусловленных этим явлением.

Актуальность работы обусловлена широким участием конвекции Марангони во многих технологических процессах, основанных на тепломассообмене в многофазных средах, в том числе и в условиях микрогравитации. Так, формирование капиллярного движения является общепризнанным методом интенсификации экстракции, испарения и охлаждения. Однако правильной оценке вклада капиллярной конвекции препятствует отсутствие количественных данных о влиянии неконтролируемых примесей жидкости, что не позволяет с достаточной точностью предсказать момент «включения» и интенсивность действия капиллярных сил. Как следствие, уменьшается эффективность применения результатов теоретических исследований. Отсутствие методов управления влиянием адсорбционной пленки вносит элемент неопределенности при проведении эксперимента. В виду малых масштабов (узкие каналы, тонкие слои, капли и пузырьки) слабо изучена реальная структура и эволюция конвекции Марангони в задачах микрофлюидики. Практически неосвещенным остается вопрос об особенностях концентрационно-капиллярного течения в растворах ПАВ с различной поверхностной активностью.

Краткое содержание работы.

Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Первая глава диссертационной работы носит обзорный характер. Приведены основные экспериментальные и теоретические результаты, касающиеся истории изучения поверхностных явлений. Описаны этапы формирования исследований капиллярных явлений как отдельного направления гидродинамики. Представлены актуальные исследования последнего десятка лет. Основное внимание уделено трем направлениям, наиболее близким к тематике диссертации. В частности, проанализированы работы, посвященные экспериментальному изучению концентрационно-капиллярной конвекции, а также исследованиям колебательных режимов конвекции Марангони и влияния поверхностно-активных примесей на развитие и структуру капиллярных течений.

Вторая глава диссертации посвящена экспериментальному исследованию возникновения концентрационной конвекции Марангони на горизонтальной свободной/межфазной поверхности жидкости при внесении микрокапли раствора контролируемого ПАВ.

В разделе 2.1 дано описание экспериментальной установки и методики исследований. Обоснован выбор основных рабочих жидкостей — воды различной степени очистки и водных растворов одноатомных спиртов. В качестве контролируемых ПАВ выбраны члены гомологических рядов одноатомных спиртов и карбоновых кислот.

В разделе 2.2 описана эволюция полей концентрации и течений при введении микрокапли раствора изопропнлового спирта на свободную поверхность воды. Показано, что капиллярное движение возникает, если создаваемое при введении ПАВ сдвиговое напряжение превышает пороговое значение. Величина порога существенно зависит от того, с какой стороны капля вводится на поверхность жидкости, так как при этом создаются разные условия для возникновения конвекции Марангони. Кроме того изменяется и структура капиллярного течения.

В разделе 2.3 определены условия развития конвекции Марангони на свободной поверхности воды и водных растворов спирта. Величина порога АС вводится как перепад между начальными концентрациями спирта во вносимой микрокапле и в объеме воды (АС* = Са — С5). Получены и проанализированы * * зависимости АС =/(С8) и АС где Ь — толщина кюветы, для разных степеней очистки воды и различных направлений введения капли. Предложено объяснение поведения установленных зависимостей. Результаты, полученные в эксперименте с кюветами различной толщины, подтверждаются в опытах с вариацией величины мениска свободной поверхности базовой жидкости.

В разделе 2.4 описывается поведение еще одного параметра, связанного с существованием адсорбционной пленки, — времени запаздывания, представляющего собой временной интервал между моментом визуального касания свободной поверхности жидкости всплывающей струей ПАВ и началом конвекции Марангони. Введенный параметр отражает время диффузионного выхода контролируемого ПАВ на поверхность и формирования его градиента вдоль поверхности жидкости, необходимого для развития капиллярного движения. Обнаружено, что время запаздывания быстро уменьшается с ростом величины перепада концентрации ПАВ, а так же с увеличением поперечного размера свободной поверхности.

В разделе 2.5 проведено сравнение эволюции размера конвективной ячейки, возникающей в объеме базовой жидкости при введении капли ПАВ, и положения границы поля концентрации на свободной поверхности. Получены и проанализированы зависимости этих величин от времени для разных направлений введения капли и различных соотношений концентрации спирта в капле и в растворе.

В разделе 2.6 описано развитие капиллярной конвекции при введении капли раствора ПАВ на межфазную границу двухслойных систем воды с циклогексаном и хлорбензолом, а также на свободную поверхность последних. В качестве ПАВ использованы изопропиловый спирт и уксусная кислота. Несмотря на то, что циклогексан и хлорбензол являются сильными растворителями, в том числе и для предполагаемых примесей воды, ни в одной из этих серий опытов не было зафиксировано беспорогового возникновения конвекции Марангони. Более того, показано, что вода является хорошим растворителем для поверхностно-активных примесей хлорбензола.

В разделе 2.7 приведены результаты хроматографического анализа примесей воды различной степени очистки. Установлено, что большая часть их относится к алканам и фталатам, способным создавать конденсированные пленки на поверхности воды и растворимым в изопропиловом спирте.

В разделе 2.8 исследовано влияние поверхностной активности ПАВ на возникновение капиллярной конвекции. Подробно описаны особенности развития конвекции при введении водных растворов амилового спирта и уксусной кислоты. Обнаружено, что величина критического (порогового) перепада концентрации сильно зависит от поверхностной активности ПАВ, которая, в свою очередь, определяется количеством групп СНз в молекуле ПАВ. Определены зависимости пороговой концентрации и критического числа Марангони от количества метиленовых групп N в молекуле. Показано, что рост поверхностной активности ведет к снижению пороговой концентрации. В то же время, полученные критические числа Марангони остаются в пределах одного порядка, слабо возрастая по мере увеличения N.

Раздел 2.9 посвящен краткому изложению теоретической модели, предложенной для описания порогового возникновения концентрационно-капиллярной конвекции. Показано, что наибольшее совпадение результатов физического и численного экспериментов происходит при представлении свободной/межфазной поверхности как отдельной фазы с предельным сдвиговым напряжением.

В заключительном разделе 2.10 проведено обсуждение полученных результатов и перспектив их применения в исследованиях тепловой конвекции Марангони.

Третья глава диссертации посвящена экспериментальному изучению колебательного режима концентрационно-капиллярной конвекции, возникающей вблизи вертикальной боковой поверхности неподвижных капель и пузырьков, перегораживающих протяженный горизонтальный канал прямоугольного сечения.

В разделе 3.1 дано описание экспериментальной установки и методики проведения опытов.

В разделе 3.2 изложены результаты эксперимента с каплей хлорбензола, установленной в канале, заполненном водой. Подтекание раствора изопропилового спирта к верхней части боковой поверхности капли приводит к развитию конвекции Марангони. Формирование концентрационного поля внутри капли благодаря диффузии ПАВ сквозь межфазную границу до момента возникновения капиллярного движения ярко демонстрирует пороговый характер этого процесса. Подробно описано и проанализировано развитие колебательного режима. Определено влияние формы межфазной поверхности на продолжительность периода.

В разделе 3.3 изучен ряд частных вопросов, возникающих при исследовании эволюции колебательного режима концентрационной конвекции вблизи пузырька, перегораживающего канал с неоднородным раствором ПАВ. Так, отслеживание средней концентрации раствора ПАВ вблизи пузырька позволило определить, что начало каждого цикла интенсификации капиллярного движения обусловлено достижением текущего значения порогового перепада поверхностного натяжения. Проанализировано влияние поверхностной активности ПАВ на структуру течений и динамику колебательного режима. Определен вид зависимостей порогового перепада концентрации и критического значения числа Марангони от количества метиленовых групп в молекуле ПАВ. Проведено сравнение со случаем локального внесения ПАВ на горизонтальную поверхность. Выяснена роль такого ранее неучтенного параметра, как расстояние от пузырька до основного объема стратифицированного раствора ПАВ. Показано, что колебательный режим завершается переходом к монотонному течению, а не к состоянию покоя, как предполагалось ранее.

Научная новизна работы обусловлена оригинальным применением интерференционного метода для одновременной визуализации структуры конвективных течений и полей концентрации ПАВ. Использование разработанной методики позволило обнаружить и исследовать ряд новых явлений, включая пороговое развитие конвекции Марангони в жидкостях со свободной или межфазной поверхностью с малым поперечным размером (< 1 см) — установление колебательных режимов концентрационного течения вблизи пузырьков и капель, перегораживающих горизонтальный канал с неоднородным раствором ПАВ. Описана структура течений и полей концентрации, прослежена их эволюция.

Показано, что адсорбционная пленка поверхностно-активных примесей является основной причиной порогового развития капиллярной конвекции на поверхности жидкости в полостях малого сечения. Впервые определены зависимости величины порогового перепада концентрации ПАВ от его содержания в базовой жидкости, способа и направления его внесения, физико-химических свойств ПАВ, степени очистки жидкостей, характерных размеров свободной поверхности и ее кривизны. Выявлена зависимость времени запаздывания развития капиллярного движения от концентрации вносимого ПАВ и характерного размера поверхности жидкостиИсследовано распространение концентрационного поля в объеме и на поверхности жидкости при локальном введении ПАВ. Установлена связь между пороговым значением диффузионного числа Марангони и количеством метиленовых групп в молекулах ПАВ из числа гомологических рядов кислородосодержащих органических соединений.

Кроме того, объяснен механизм формирования колебательного режима вблизи неподвижных пузырьков и капель как результат конкуренции диффузии, гравитационной и капиллярной конвекции. Впервые описаны причины возникновения зависимости периода колебаний от времени, средней концентрации раствора в канале, поверхностной активности ПАВ.

Практическое значение. Результаты диссертационной работы могут быть учтены при оценке влияния примесей жидкости на возникновение и развитие капиллярного движения, также его взаимодействие с гравитационным течением. Использование аналогии между концентрационно — и термокапилярными эффектами открывает возможность существенного расширения области применения полученных данных для повышения эффективности технологических процессов в многофазных средах, включив в рассмотрение неизотермические ситуации. Результаты выполненного лабораторного исследования концентрационно-капиллярных явлений могут быть также использованы при разработке и анализе космических экспериментов по изучению тепломассопереноса в системах жидкостей с межфазной границей.

Значительная часть исследований выполнена в рамках проектов РФФИ № 0601−221 и № 09−01−484- проекта № 116/09-С-1−1005 Программы фундаментальных исследований, выполняемых совместно организациями СО, УрО и ДВО РАНгос. контракта № 14.740.11.0352 Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009;2013 годы».

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

• результаты экспериментального исследования конвекции Марангони при локальном внесении ПАВ на горизонтальную свободную поверхность, включая: а) описание структуры и эволюции течений и полей концентрации ПАВобнаружение порогового возникновения концентрационно-капиллярной конвекции и объяснение причин этого эффектаб) определение зависимости порогового перепада концентрации ПАВ от его содержания в базовой жидкости, направления внесения ПАВ, уровня очистки жидкостей и подготовки кюветы, физико-химических свойств ПАВ, включая его поверхностную активностьв) установление зависимости порогового перепада концентрации от поперечного размера свободной поверхности и ее кривизныг) определение зависимости времени запаздывания развития капиллярного движения от концентрации вносимого ПАВ и размера свободной поверхности;

• результаты экспериментального исследования колебательных режимов концентрационной конвекции вблизи неподвижных пузырьков и капель, перегораживающих горизонтальный прямоугольный канал малого сечения, заполненный неоднородным раствором ПАВ, включая: а) описание динамики течений и полей концентрации ПАВ, порогового характера возникновения концентрационно-капиллярной конвекции вблизи вертикальной свободной/межфазной поверхностиб) описание механизма влияния формы межфазной поверхности на период колебательного движенияв) определение зависимости критического значения числа Марангони от средней концентрации ПАВ на поверхности пузырькаа также зависимости периода осцилляций от физико-химических свойств ПАВ и расстояния от края канала;

• результаты определения и сопоставления зависимостей пороговой концентрации и критических чисел Марангони для горизонтальной и вертикальной свободной поверхности жидкости для гомологических рядов одноатомных спиртов и карбоновых кислот.

Достоверность результатов обеспечена тщательной разработкой методик выполненных экспериментов, высокой точностью применяемого интерференционного метода, а также согласием полученных данных с результатами теоретических и экспериментальных исследований по близкой тематике.

Апробация работы. Основные результаты, приведенные в диссертации, докладывались на IX и X Всерос. съездах по теоретической и прикладной механике (Нижний Новгород, 2006, 2011) — 7th World Conf. on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics (Krakow, Poland, 2009) — II, III и IV Всерос. конф. «Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения» (Бийск, 2005, 2008, 2011) — XV, XVI, XVII и XVIII Зимних школах по механике сплошных сред (Пермь, 2007, 2009, 2011, 2013) — 38″ п и 40″ «Школе-конф. «Advanced Problems in Mechanics» (Репино, 2010; Санкт Петербург, 2012) — ll', h National Congress on.

Theoretical and Applied Mechanics (Borovets, Bulgaria, 2009) — Fourth Int. Topical Team Workshop «Two-phase systems for ground and space applications» (Novosibirsk, 2009) — 5″ lh Conf. of the International Marangoni Association (Florence, Italy, 2010) — Всерос. конф. молодых ученых «Неравновесные процессы в сплошных средах» (Пермь, 2005, 2006, 2007, 2008), IUTAM Symposium on Waves in Fluids: Effects of nonlinearity, Rotation, Stratification and Dissipation (Москва, 2012). Результаты исследований были представлены и обсуждены на Пермском гидродинамическом семинаре им. Г. З. Гершуни и Е. М. Жуховицкого (Пермский государственный университет, рук. проф. Д. В. Любимов, 2010, проф. Т. П. Любимова, 2013). Полностью диссертация обсуждалась на научном семинаре Института механики сплошных сред УрО РАН (рук. акад. РАН В.П. Матвеенко).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 34 работах [91, 136, 151, 152, 154−180], включая 4 статьи из списка ВАК, из них 3 из Web of Science, [137−138, 145]. В данных работах экспериментальные исследования и обработка результатов выполнены диссертантом, обсуждение и анализ результатов осуществлен совместно с научным руководителем диссертационной работы и соавторами.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (180 наименований). Работа содержит 60 рисунков и 2 таблицы. Общий объем диссертации 150 страниц.

3.4. Выводы.

Экспериментально исследовано развитие колебательных режимов концентрационно-капиллярной конвекции вблизи боковой поверхности нерастворимой капли, помещенной в прямоугольный канал с неоднородным раствором ПАВ. Обнаружено, что капиллярное движение начинается лишь при достижении определенного перепада концентрации ПАВ на вертикальной межфазной поверхности, что доказывает пороговый характер возникновения конвекции Марангони. Подробно описан процесс развития первого цикла колебательного режима. Показано, что причиной возникновения колебаний является конкуренция между гравитационной и капиллярной конвекцией.

Постепенное снижение перепада концентрации на поверхности приводит к прекращению осцилляций и формированию квазистационарного режима течения. Анализ зависимости времени существования капиллярной и гравитационной конвекции от числа циклов, а также зависимости периода осцилляций течения от времени позволил объяснить существование двух групп колебаний, существенно различающихся по длительности. Показано, что данный феномен является следствием периодического формирования застойной зоны из-за кривизны межфазной поверхности капли.

Экспериментально изучен колебательный режим концентрационной конвекции вблизи газового пузырька, перегораживающего прямоугольный канал с неоднородным раствором ПАВ. Обнаружено, что возобновление капиллярного движения на каждом цикле колебательного режима происходит при превышении порогового числа Марапгони, определяемого текущим значением средней концентрацией раствора ПАВ вблизи пузырька. Средняя концентрация задает величину поверхностного натяжения на межфазной поверхности, тем самым определяя состав примесей, которые на данный момент являются поверхностно-активными, и, соответственно, их суммарную поверхностную концентрацию.

На примере опытов с раствором изопропилового спирта выполнен подробный анализ эволюции колебательного режима путем его условного разбиения на три временных интервала. Показано, что колебательный режим завершается переходом к монотонному течению, а не к состоянию покоя.

Использование нескольких ПАВ одного гомологического ряда позволило проанализировать влияние поверхностной активности ПАВ, пропорциональной длине его молекулы, на развитие колебательного режима. В частности, выявлено, что с увеличением длины молекулы ПАВ пороговый перепад концентрации уменьшается, а период колебаний увеличивается. Критические значения числа Марангони возрастают с длиной молекулы ПАВ, оставаясь в то же время в 7 пределах одного порядка (Ма ~ 10). Исследование роли такого ранее неучтенного параметра, как расстояние от пузырька до основного объема стратифицированного раствора ПАВ, показало, что период колебаний значительно увеличивается с ростом расстояния до резервуара.

Выполненные эксперименты подтверждают основные выводы теории Левича-Фрумкина — степень «неньютоновости» свободной поверхности возрастает с концентрацией поверхностно-активных примесей, уменьшением площади поверхности, увеличением отношения коэффициентов адсорбции/десорбции. На величину отношения этих коэффициентов существенное влияние оказывают: состав и концентрация примесей, а также степень их растворимости в объеме жидкости. Предварительное растворение ПАВ в жидкости изменяет величину указанных параметров, что открывает путь к управлению капиллярными эффектами в жидкости с малым характерным размером межфазной поверхности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В ходе экспериментального исследования определены условия возникновения концентрационной конвекции Марангони на малых по размеру свободной или межфазной поверхности жидкости. В частности:

1. визуализирована структура и изучена эволюция течений и полей концентрации ПАВобнаружено пороговое развитие концентрационно-капиллярной конвекции как на поверхности воды, так и на поверхности органических жидкостей высокой степени очистки;

2. показано, что причиной порогового возникновения конвекции Марангони являются поверхностно-активные примеси, адсорбированная пленка которых придает поверхности ньютоновской жидкости «неньютоновские» свойства;

3. в случае локального внесения ПАВ на горизонтальную поверхность жидкости обнаружено, что величина порогового перепада концентрации быстро возрастает с уменьшением первоначального содержания ПАВ в жидкости и поперечного размера ее поверхности, а также при снижении степени очистки жидкости от примесей;

4. обнаружено, что время запаздывания уменьшается с ростом величины перепада концентрации ПАВ, а так же с увеличением поперечного размера свободной поверхности;

5. в случае вертикальной межфазной поверхности, контактирующей с неоднородным раствором ПАВ, показано, что возникающее капиллярное движение имеет колебательный характер, причем его возобновление на каждом цикле происходит при превышении порогового числа Марангони, определяемого текущим значением средней концентрации ПАВ вблизи поверхности;

Ma = crcACd/(r]D) (гл. 2) Afa* = acAC*h*/(rjD) (гл. 3.) Ma =.

Z, — !/2 горизонтального размера концентрационного поля /V — количество метиленовых групп в молекуле ПАВ Асг — пороговый перепад поверхностного натяжения b/d — относительная толщина кюветы I — длина горизонтального канала h — высота горизонтального канала.

Со — начальная концентрация вводимого раствора спирта (гл. 3) Cs0 — начальная концентрация спирта в базовой жидкости.

АС/ - пороговое значение перепада концентрации спирта на поверхности в капле хлорбензола.

Csn — текущее значение средней концентрации спирта в растворе, окружающего каплю/пузырек на п" ом колебании.

Cdn — текущее значение средней концентрации спирта в капле на п" ом колебании Т— период осцилляций течения раствора ПАВ п — число циклов колебаний т — время существования капиллярной либо гравитационной конвекции.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , Л. Д. Теоретическая физика: Учебное пособие / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. В 10 т. T. V1. Гидродинамика. 4-е изд., стер. М.: Наука, 1988. 736 с.
  2. , В. Г. Гидромеханика невесомости / В. Г. Бабский, Н. Д. Копачевский, А. Д. Мышкис и др. М.: Наука, 1976. 504 с.
  3. , В. Г. Физико-химическая гидродинамика / В. Г. Левич. 2-е изд., дополненное. М.: Физматлит, 1959. 700 с.
  4. Young, Т. An essay on the cohesion of fluids / T. Young // Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1805. V. 95 P. 65−87.
  5. Laplace, P. S. Traite de mecanique celeste- supplement au dixieme livre, sur l’action capillaire / P. S. Laplace. Paris: Courcier, 1806.
  6. Segner J. A. Comment. Soc. Reg. Getting. 1. 1751. 301 p.
  7. Nepomnyashchy, A. A. Interfacial phenomena and convection / A. A. Nepomnyashchy, M. G. Velarde, P.Colinet. Chapman&Hall/CRC A CRC Press Company, 2002. 370 p.
  8. Marangoni, C. G. M. Sull’expansione dell goccie di un liquido galleggianti sulla sulla superficie di altro liquido / С. G. M. Marangoni. Tipografia Fusi, Pavia, 1865.
  9. Van der Mensbrugghe, G. Sut la tension superficielle des liquids au point de vue de certains mouvements observes a luer surface / G. Van der Mensbrugghe // Brussel, Mem. Couronnees & Mem. Savants etrangers, Acad. Royale Beldique. V. 34, № 1. P. 1−67.
  10. Marangoni, C. G. M. lieber die Ausbreitung der Tropfer einer Flussigkei auf der Oberflache einer andern / C. G. M. Marangoni // Ann. Phys.Chem., Poggendorff, 1871. V. 143. P. 337−354.
  11. Marangoni, С. G. M. Sull’espansione delle gocce sulle superficie liquide C. G. M. Marangoni //Nuovo Cimento (Ser. 2), 1870. № 3. P. 105.
  12. Plateau, J. A. F. Statique experimentale et theorique des liquides soumis aux seules forces moleculaires / J. A. F. Plateau. Paris: Gauthier-Villars, 1873. V. 1.
  13. Dupre de Rennes, A. Theorie Mecanique de la Chaleur / A. Dupre de Rennes. Paris: Gauthier-Vilars, 1869.
  14. Young, T. An essay on the cohesion of fluids / T. Young // London: Philos. Trans. Royal Soc., 1805. V. 95. P. 65−87.
  15. Maxwell, J. C. Theory of Heat. / J. C. Maxwell. Longmans, Green and Co. London, 1871. Chap. XXII. P. 308−309.
  16. Maxwell, J. C. In Encyclopedia Britannica, 9th ed. / J. C. Maxwell. Edinburgh: Adam and Clark, 1878. V. 5. P. 568−572.
  17. Harkins, W. D. Films. The spreading of liquids and the spreading coefficient / W. D. Harkins, A. Feldman // J. Am. Chem. Soc. 1922. V. 44, № 12. P. 2665−2675.
  18. Thomson, J. On certain curious motions observable at the surfaces of wine and other alcoholic liquors / J. Thomson // Philos. Mag. 1855. V. 10, № 67. P. 330−333.
  19. Weber, E. H. Mikroskopische beobachtungen sehr gesetzmassiger bewegungen, welche die bildung von niederschlagen harziger korper aus weingeiten begleiten / E. H. Weber. Leipzig, Ber. Verhandl. Kon. Sachs. Ges. Wiss. 1854. II. P. 57−69.
  20. Varley, C. Circulation in oil of turpentine, spirit of wine & с / С. Varley // Trans. Roy. Soc. Arts sc. Mauritius. 1836. V. 50. P. 190−191.
  21. Gibbs, J. W. On the Equlibrium of Heterogenous Substances / J. W. Gibbs. Trans. Conn. Acad. 1878. V. 3. 343 p.
  22. , Дж. В. Статистическая физика / Дж. В. Гиббс. М.: Наука, 1982. 584 с.
  23. Frumkin, A. Ergebnisse exakt / A. Frumkin. Nature. 1928. V. 7. P. 235.
  24. Rice, J. A. Commentary of the Scientific Writings of J.W. Gibbs. V. I / F. G. Donnan and A. Haas, eds. New Haven, 1936.
  25. , В. Г. Физико-химическая гидродинамика. 2-е изд. / В. Г. Левин. М.: Физматлит, 1959. 700 с.
  26. Buff, F. P. J. The Spherical Interface. I. Thermodynamics / F. P. J. Buff // J. Chem. Phys. 1951. V. 19, № 12. P. 1591−1594.
  27. Kondo, S. J. Thermodynamical Fundamental Equation for Spherical Interface / S. J. Kondo // J. Chem. Phys. 1956. V. 25, № 4. P. 662−669.
  28. , П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды / П. А. Ребиндер. М.: Наука, 1978. 368 с.
  29. , А. И. Термодинамика поверхностных явлений / А. И. Русанов. Л.: изд-во ЛГУ, 1960.
  30. , А. И. Фазовые равновесия и поверхностные явления / А. И. Русанов. Л.: Химия, 1967.
  31. , А. А. Поверхностно-активные вещества: свойства и применения / А. А. Абрамзои. Л: Химия, 1975. 246 с.
  32. , Ю. К. Равновесие и устойчивость гетерогенных систем / Ю. К. Братухин. Пермь: Пермский университет, 1987. 88 с.
  33. , Ю. К. Гидродинамическая устойчивость межфазных поверхностей / Ю. К. Братухин, С. О. Макаров. Пермь: изд-во Перм. ун-та, 2005. 239 с.
  34. , Ю. К. Межфазная конвекция / Ю. К. Братухин, С. О. Макаров. Пермь: изд-во Перм. ун-та, 1994. 328 с.
  35. Hershey, А. V. Ridges in a liquid surface due to the temperature dependence of surface tension / A. V. Hershey // Physical review. 1939. V. 56, № 2. P. 204.
  36. Lewis, J. B. Oscillating droplets / J. B. Lewis, H. R. C. Pratt. Nature. 1953. V. 171. P. 1155−1161.
  37. Sterling, V. Interfacial turbulence: hydrodynamic instability and the Marangoni effect / V. Sterling, L. E. Scriven // AIChE J. 1959. V. 5, Is. 4. P. 514−523.
  38. Scriven, L. E. Dynamics of a fluid interface. Equation of motion for Newtonian surface fluids / L. E. Scriven // Chem. Engng Sci. 1960. V. 12, Is. 4. P. 98−108.
  39. , N. О. The motion of bubbles in a vertical temperature gradient / N. O. Young, J. S. Goldstein, M. J. Block // J. Fluid Mech. 1959. V. 6. P. 350−359.
  40. , С. Д. Индустриализация космоса / С. Д. Гришин, JT. В. Лесков. М.: Наука, 1987. 352 с.
  41. , В. С. Проблемы космического производства / B.C. Авдуевский, И. В. Бармин, С. Д. Гришин и др. М.: Машиностроение, 1980. 221 с.
  42. Ostrach, S. Low-gravity fluid Flows / S. Ostrach // Annu. Rev. Fluid Mech. 1982. V. 14. P. 313−345.
  43. Fluid Sciences and Materials Science in Space. Walter H. U. (Editor). Berlin: Springer-Verlag, 1987.
  44. Materials and Fluids under Low Gravity. Ratke L., Walter H, Feuerbacher B. (Editors). Berlin: Springer-Verlag, 1989.
  45. Pukhnachov, V. V. Thermocapillaiy convection under low gravity / V. V. Pukhnachov //Fluid Dynamics Transaction. Warszawa: PWN, 1989. V. 14. P. 145−204.
  46. Гидродинамика межфазных поверхностей: сб. статей 1979−1981 г. Пер. с англ. // Сост. Ю. А. Вуевич, Л. М. Рабинович. М.: Мир, 1984. 210 с.
  47. , В. Е. Математическое моделирование движения тонкого слоя жидкости под действием поверхностных сил: дисс. канд. физ.-мат. наук. / Самонов В. Е. Ставрополь, 2003. 143 с.
  48. Subramanian, R. S. The motion of bubbles and drops in reduced gravity / R. S. Subramanian, R. Balasubramaniam. UK, Cambridge: Cambridge University Press, 2001.
  49. Nepomnyashchy, A. A. Interfacial phenomena and convection / A. A. Nepomnyashchy, M. G. Velarde, P Colinet. Chapman&Hall/CRC, 2001. V. 124. 374 p.
  50. Birikh, R. V. Liquid Interfacial Systems: Oscillations and Instability / R. V. Birikh, V. A. Briskman, M. G. Velarde, J-C. Legros. New York: Marcel Dekker, 2003. 367 p.
  51. Starov, V. M. Wetting and Spreading Dynamics / V. M. Starov, M. G. Velarde, C. J. Radke // Taylor & Francis, Inc. 2007. Surfactant Science Series. V. 138. 750 p.
  52. Starov, V. G. On the spreading of an insoluble surfactant over a thin viscous liquid layer /V. Starov, A. deRyck, M.G.Velarde//J. Colloid Interface Sci. 1997. V. 190. P. 104−113.
  53. Lee, K. S. Spreading of surfactant solutions over thin aqueous layers at low concentrations: Influence of solubility / K. S. Lee, V. M. Starov // J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 329, Is. 2. P. 361−365.
  54. Lee, K. S. Spreading of surfactant solutions over thin aqueous layers: Influence of solubility and micelles disintegration / K. S. Lee, V. M. Starov // J. Colloid Interface Sci. 2007. V. 314, Is. 2. P. 631−642.
  55. Dussaud, A. D. Fluorescence visualization of a convective instability which modulates the spreading of volatile surface films / A. D. Dussaud, S. M. Troian, S. R. Harris//Physics of Fluids. 1998. V. 10, Is. 7. P. 1588−1596.
  56. Matar, O. K. Spreading of a surfactant monolayer on a thin liquid film: Onset and evolution of digitated structures / O. K. Matar, S. M. Troian // Chaos. 1999. V. 9, Is. 1. P. 141−153.
  57. Dussaud, A. D. Spreading characteristics of an insoluble surfactant film on a thin liquid layer: Comparison between theory and experiment / A. D. Dussaud, O. K. Matar, S. M. Troian//Journal of Fluid Mechanics. 2005. V. 544. P. 23−51.
  58. Hanyak, M. Soluble surfactant spreading on spatially confined thin liquid films / M. Hanyak, D. K. N. Sinz, A. A. Darhuber // Soft Matter. 2012. V. 8, Is. 29. P. 3660−3671.
  59. Sinz, D. K. N. Insoluble surfactant spreading along thin liquid films confined by chemical surface patterns / D. K. N. Sinz, M. Hanyak, J. C. H. Zeegers, A. A. Darhuber //Physical Chemistry Chemical Physics. 2011. V. 13, Is. 20. P. 9768−9777.
  60. Wang, Mu. In situ observation of surface-tension-induced oscillation of aqueous-solution films in needlelike crystal growth / Mu. Wang, Nai-ben. Ming // Physical review^. 1991. V. 44, № 12. P. 7898−7901.
  61. Bull, J. L. Surfactant spreading on thin viscous films: film thickness evolution and periodic wall stretch /J. L. Bull, J. B. Grotberg // Experiments in Fluids. 2003. V. 34. P. 1−15.
  62. Gaver, D. P. The dynamics of a localized surfactant on a thin film / D. P. Gaver, J. B. Grotberg // J. Fluid Mech. 1990. V. 213. P. 127−148.
  63. Jensen, О. E. Insoluble surfactant spreading on a thin viscous film — shock evolution and film rupture / О. E. Jensen, J. B. Grotberg // J. Fluid Mech. 1992. V. 240. P. 259−288.
  64. Halpern, D. Dynamics and transport of a localized soluble surfactant on a thin-film / D. Halpern, J. B. Grotberg // J. Fluid Mech. 1992. V. 237. P. 1−11.
  65. Jensen, О. E. The spreading of heat or soluble surfactant along a thin liquid-film / О. E. Jensen, J. B. Grotberg//Phys. Fluids A (Fluid Dyn.). 1993. V. 5, № 1. P. 58−68.
  66. , Б. А. Создание, перемещение и слияние капель жидкости с помощью пучка света / Б. А. Безуглый, Н. А. Иванова // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2006. № 2. С. 122−130.
  67. , Б. А. Создание капли в тонком слое двухкомпонентного раствора при помощи теплового действия лазерного излучения / Б. А. Безуглый, Н. А. Иванова // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69, № 6. С. 784−790.
  68. , A. JI. Разрыв слоя жидкости концентрационно-капиллярным течением / А. Л. Зуев // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69, № 3. С. 315−322.
  69. Viviani, A. Deformation and rupture of a horizontal liquid layer by thermal and solutal Marangoni flows / A. Viviani, A. L. Zuev // Int. J. Energy Conversion and Management. 2008. V. 49, № 11. P. 3232−3236.
  70. Jehring, H. Current-oscillations caused by differences in surface tension at the mercury/liquid interface / H. Jehring, N. Viet Huyen, E. Horn // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1978. V. 88, Is. 2. P. 265−268.
  71. Raake, D. Temperature and velocity fields due to surface tension driven flow / D. Raake, J. Siekmann, Ch.-H. Chun // Experiments in Fluids. 1989. V. 7. P. 164−172.
  72. Wozniak, K. Particle-image-velocimetry applied to thermocapillary convection / K. Wozniak, G. Wozniak, T. Rosgen //Experiments in Fluids. 1990. V. 10. P. 12−16.
  73. Chun, C. H. Oscillating convection modes in the surroundings of an air bubble under a horizontal heated wall / C. I-I. Chun, D. Raake, G. Hansmann // Experiments in Fluids. 1991. V. 11. P. 359−367.
  74. Rashidnia, N. Thermocapillary migration of liquid droplets in a temperature gradient in a density matched system / N. Rashidnia, R. Balasubramaniam // Experiments in Fluids. 1991. V. 11. P. 167−174.
  75. Kassemi, M. Steady and oscillatory thermocapillary convection generated by a bubble / M. Kassemi, N. Rashidnia // Phys Fluids. 2000. V. 12. P. 3133−3146.
  76. Arlabosse, P. Experimental Analysis of the Heat Transfer Induced by Thermocapillary Convection Around a Bubble / P. Arlabosse, L. Tadrist, H. Tadrist, J. Pantaloni // Heat Transfer. 2000. V. 122, Is. 1. P. 66−74.
  77. Betz, J. Numerical and experimental study of the heat transfer and fluid around gas bubbles / Betz J., Straub J. // Meat and Mass Transfer. 2001. V. 37. P. 215−227.
  78. Wozniak, G. Temperature fields in a liquid due to the Thermocapillary motion of bubbles and drops / G. Wozniak, R. Balasubramaniam, P. H. Hadland, R. S. Subramanian//Experiments in Fluids. 2001. V. 31. P. 84−89.
  79. Reynard, C. Experimental study of the gravity influence on the periodic thermocapillary convection around a bubble / C. Reynard, R. Santini, L. Tadrist // Heat Transfer. 2001. V. 122. P. 66−73.
  80. Chun, C.-H. Oscillating convection modes in the surroundings of an air bubble under a horizontal heated wall / C.-H. Chun, D. Raake, G. Hansmann // Experiments in Fluids. 1991. V. 11. P. 359−367.
  81. Betz, J. Numerical and experimental study of the heat transfer and fluid flow by thermocapillary convection around gas bubbles / J. Betz, J. Straub // Heat and Mass Transfer. 2001. V. 37. P. 215−227.
  82. Reynard, C. Experimental study of fluid-wall heat transfer induced by thermocapillary convection: influence of the Prandtl number / C. Reynard, R. Santini, L. Tadrist // Comptes Rendus Mechanique. 2003. V. 331, № 3. P. 237−244.
  83. Зуев, A. J1. Концентрационно-капиллярная конвекция вблизи поверхности пузырька в горизонтальном слое неоднородного раствора жидкостей / A. JI. Зуев, К. Г. Костарев // Конвективные течения. Вып.1. Пермь: ПГПУ, 2003. С. 123—139.
  84. Kostarev, К. G. Oscillatory Marangoni convection around the air bubble in a vertical surfactant stratification / K. G. Kostarev, A. L. Zuev, A. Viviani // J. Comptes Rendus Mecanique. 2004. V. 332, № 1. С. 1−7.
  85. , A. Jl. Тепловая и концентрационная конвекция Марангони вокруг пузырька воздуха в жидкости / А. Л. Зуев, К. Г. Костарев // Гидродинамика. Вып. 14. Пермь: ПГУ, 2004. С. 88−99.
  86. Kostarev, К. G. Thermal and concentrational Marangoni convection at liquid/air bubble interface / K. G. Kostarev, A. L. Zuev, A. Viviani // J. Applied Mechanics. Transactions ASME. 2006. V. 73, № 1. P. 66−71.
  87. , А. Л. Осцилляция конвективного течения вокруг пузырька воздуха в вертикально стратифицированном растворе поверхностно-активного вещества / А. Л. Зуев, К. Г. Костарев // ЖЭТФ. 2006. Т. 130, № 2. С. 363−370.
  88. , А. Л. Экспериментальное изучение конвективных автоколебаний вблизи боковой поверхности пузырька воздуха в плоском прямоугольном канале / А. Л. Зуев, К. Г. Костарев // Конвективные течения. Вып. 2. Пермь: ПГПУ, 2005. С. 198−215.
  89. , Р. В. Конвективные автоколебания вблизи поверхности пузырька воздуха в горизонтальном прямоугольном канале / Р. В. Бирих, А. Л. Зуев, К. Г. Костарев, Р. Н. Рудаков // Известия РАН. МЖГ. 2006. № 4. С. 30−38.
  90. , К. А. Развитие течения на межфазной поверхности пузырьков и капель в присутствии ПАВ / К. А. Бушуева, М. О. Денисова, А. Л. Зуев, К. Г. Костарев // Конвективные течения. Пермь: ПГПУ, 2007. Вып.З. С. 139−154.
  91. Kostarev, К. G. Experimental study of convective self-oscillations near the lateral surface of a bubble in a plane rectangular channel / K. G. Kostarev, A. L. Zuev, A. Viviani // Acta Astronautica. 2008. V. 62, № 6−7. P. 431−437.
  92. , А. Л. Особенности концентрационно-капиллярной конвекции / А. Л. Зуев, К. Г. Костарев // Успехи физических наук. 2008. Т. 178, № 10. С. 1065−1085.
  93. Zuev, A. L. Certain peculiarities of the solutocapillary convection / A. L. Zuev, K. G. Kostarev // Physics-Uspekhi (Advances in Physical Sciences). 2008. V. 51, № 10. P. 1027−1045.
  94. , P. В. Влияние интенсивности адсорбционно-десорбционных процессов на концентрационную конвекцию около капли в горизонтальном канале / Р. В. Бирих, Р. Н. Рудаков // Вычислительная механика сплошных сред. 2010. Т. 3, № 1. С. 24—31.
  95. Kovalchuk, N. M. Marangoni instability and spontaneous non-linear oscillations produced at liquid interfaces by surfactant transfer / N. M. Kovalchuk, D. Vollhardt // Advances in Colloid and Interface Science. 2006. V. 120, Is. 1−3. P. 1−31.
  96. Kovalchuk, N. M. Ionic strength and pH as control parameters for spontaneous surface oscillations / N. M. Kovalchuk, V. Pimienta, R. Tadmouri, R. Miller, D. Vollhardt // Langmuir. 2012. V. 28, Is. 17. P. 6893−6901.
  97. Bond, W. N. Bubbles and Drops and Stokes law / W. N. Bond // Phil. Mag. 1927. V. 4, № 24. P. 889−898.
  98. Mizev, A. Interaction between the buoyant and solutocapillary convections induced by surface-active source placed under a free surface / A. Mizev, R. Birikh // EPJ Special Topics. 2011. V. 192. P. 145−153.
  99. Bond, W.N. Bubbles, Drops, and Stokes' law (paper 2) / W.N. Bond, D. A. Newton//Phil. Mag. 1928. V. 31, № 5. P. 794−800.
  100. , А. В. Скорость поднятия пузырьков в воде и водных растворах при больших числах Рейнольдса / А. В. Городецкая // ЖФХ. 1949. Т. 23, вып. 1. С. 71−78.
  101. Kim, H. S. Thermocapillary migration of a droplets with insoluble surfactant I. Surfactant cap / H. S. Kim, R. S. Subramanian // J. Colloid Interface Sci. 1989. V. 127, № 2. P. 417−428.
  102. Kim, H. S. Thermocapillary migration of a droplets with insoluble surfactant II. General case / H. S. Kim, R. S. Subramanian // J. Colloid Interface Sci. 1989. V. 130, № 1. P. 112−129.
  103. Nadim, A. The effects of surfactants on the motion and defermation of a droplet in thermocapillary migration / A. Nadim, A. Borhan // Physicochemical Hydrodynamics. 1989. V. 11, № 5/6. P. 753−764.
  104. Nadim, A. Thermocapillary migration of slighty deformed droplets / A. Nadim, II. Haj-Hariri, A. Borhan // Particulate Science and Technology. 1990. V. 8.P. 191−198.
  105. Chen, J. Surfactant-induced retardation of the thermocapillary migration of a droplet / J. Chen, K. J. Stebe // J. Fluid Mech. 1997. V. 340. P. 35−59.
  106. Barton, K. D. Thermocapillaiy migration of a liquid drop normal to a plane surface / K. D. Barton, R. S. Subramanian//J. Colloid Interface Sci. 1990. V. 137, № 1. P. 170−182.
  107. , E. А. Колебательная термокапиллярная неустойчивость равновесия плоского слоя в присутствии ПАВ / Е. А. Рябицкий // Изв. РАН. МЖГ. 1993. № 1. С. 6−10.
  108. , Е. А. Термокапиллярная неустойчивость равновесия плоского слоя при наличии растворимого ПАВ / Е. А. Рябицкий // Изв. РАН МЖГ. 1996. № 1. С. 3−8.
  109. , В. К. Термокапиллярная неустойчивость / В. К. Андреев, В. Е. Захватаев, Е. А. Рябицкий. Новосибирск: Наука, 2000. 280 с.
  110. Berg, J. The effect of surface active agents on convection cells induced by surface tension / J. Berg, A. Acrivos // Chem. Eng. Sci. 1965. V. 20. P. 737−745.
  111. , Ф. Термокапиллярная конвекция в двухслойной системе в присутствии сурфактанта на поверхности / Ф. Непомнящий, И. Симановский // Изв. АН СССР, МЖГ. 1986. № 2. С. 3.
  112. Mikishev, A. Long-wavelength Marangoni convection in a liquid layer with insoluble surfactant / A. Mikishev, A. Nepomnyashchy // Microgravity Sci. Technol. 2010. № 22. P. 415123.
  113. , А. Ф. Конвективная диффузия от сосредоточенного источника поверхностно-активного вещества / А. Ф. Пшеничников, С. С. Яценко // Гидродинамика. Вып. 5. Пермь, 1976. С. 175.
  114. Mizev, A.I. Influence of an adsorption layer on the structure and stability of surface tension driven flows / A.I. Mizev // Physics of Fluids. 2005. V. 17, № 12. P. 1−5.
  115. Gugliotti, M. Laser-induced Marangoni convection in the presence of surfactant monolayers / M. Gugliotti, M. S. Baptista, M. J. Politi // Langmuir. 2002. V. 18, № 25. P. 9792−9798.
  116. Wu, Т. C., Surfactant-induced retardation of the thermocapillary flow at a gas/liquid interface / Т. C. Wu, Y. M. Yang, J. R. Maa // Int. Comm. Heat Mass Transfer. 2000. V. 27, Is. 5. P. 655−666.
  117. , M. Т. К методике определения свойств поверхности жидкости / М. Т. Шаров //Гидродинамика. Вып. 7. Пермь: ПГПИ, 1974. С. 157−165
  118. , Б. А. Эффект задержки термокапиллярного отклика слоя прозрачной жидкости при лазерном нагреве поглощающей подложки / Б. А. Безуглый, С. И. Чемоданов // Журнал технической физики. 2005. Т. 75, вып. 9. С. 136−138.
  119. , Б. А. Влияние поверхностного давления монослоя гексадеканола на время задержки термокапиллярного отклика / Б. А. Безуглый, С. И. Чемоданов, Т. В. Шаля, С. В. Шаля // Вестник ТюмГУ. 2007. № 5. С. 176−182.
  120. , С. И. Эволюция фототермокапиллярного эффекта и разработка методов лазерной диагностики жидкостей на его основе: дисс.. канд. физ.-мат. наук. / Чемоданов С. И. Тюмень: ТюмГУ. 2006.
  121. , Б. А. Капиллярная конвекция, управляемая тепловым действием света и ее применение в способах регистрации информации: дисс.. канд. физ.-мат. наук. / Безуглый Б. А. М.: МГУ, 1983.
  122. Bezuglyi, В. A. New approach to diagnostics of organic impurities in water / B. A. Bezuglyi, S. I. Chemodanov, O. A. Tarasov // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2004. V. 239. P. 11−17.
  123. , А. Ю. Математическое моделированию фотоиндуци-ровапной термокапиллярной конвекции / А. Ю. Зуева // Вестник ТюмГУ. 2006. № 5. С. 193−199.
  124. Perez de Ortiz, Е. S. Interfacial stability of binary liquid-liquid systems. Part I. Stability analysis, Part II. Stability behaviour of selected systems / E. S. Perez de Ortiz, H. Sawistowski // Chem. Eng. Sci. 1973. V. 28. P. 2051
  125. Mendes-Tatsis, M. A. Spontaneous interfacial convection in liquid-liquid binary systems under microgravity / M. A. Mendes-Tatsis, E. S. Perez de Ortiz // Proc. R. Soc. London A. 1992. V. 438. P. 389−396.
  126. Slavtchev, S. Marangoni instability in binary liquid-liquid systems / S. Slavtchev, M. A. Mendes // Int. J. Heat Mass Transfer. 2004. V. 47. P. 3269−3278.
  127. Agble, D. The effect of surfactants on interfacial mass transfer in binary liquidliquid systems / D. Agble, M. A. Mendes-Tatsis // Int. J. Heat Mass Trans. 2000. V. 43, Is. 6. P. 1025−1034.
  128. Agble, D. Effect of surfactants on Marangoni convection in the isobutanol/water system / D. Agble, M. A. Mendes-Tatsis // Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics. 2000. V. 25, Is. 3−4. P. 239−24.
  129. Gustafson, S. E. An interferometer for direct recording of refractive index distributions / S. E. Gustafson, Rolf. A. E. Kjellander//Z. Naturforch, 1968. 23 a, № 2.P. 242−246.
  130. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества / под ред. А. А. Абрамзона. JL: Химия, 1984. 292 с.
  131. Краткий справочник химика / сост. В. И. Перельман. М: Гос. науч.-тех. изд. хим. лит., 1954. 560с.
  132. , С. С. Курс коллоидной химии/ С. С. Воюцкий. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1975. 512 с.
  133. Физическая химия дисперсных систем: метод указания / сост. В. В. Королев, В. И. Савельев, Л.П. Сафонова- Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2007. 40 с.
  134. , M. О. The onset of solutocapillary convection in water-alcohol systems / M. O. Denisova, K. G. Kostarev // Proceedings of the XXXVIII Summer School -Conference АРМ 2010. St. Petersburg (Repino), Russia, 2010. P. 147−154.
  135. Mizev, A. Threshold onset of Marangoni convection in narrow channels / A. Mizev, M. Denisova, K. Kostarev, R. Birikh, A. Viviani // EPJ Special Topics. 2011. V. 192. P. 163−173.
  136. , К. Г. Исследование экстракции поверхностно-активного компонента бинарной жидкости из модельных «цилиндрических» капель / К. Г. Костарев // Коллоидный журнал. 2005. Т. 67, № 3. С. 357−262.
  137. Mizev, A. I. Interaction between the buoyant and solutocapillary convections induced by surface-active source placed under a free surface / A. I. Mizev, R. V. Birikh // EPJ Special Topics. 2011. V. 192. P. 145−154.
  138. Duclaux, E. Sur la tension superficielle dans la serie des alcools at des acides gras / E. Duclaux//Ann. Chim. Phys. V. 13, Is. 5. P. 76−101.
  139. Traube, I. Ueber die Capillaritatsconstanten organischer Stoffe in wasserigen Losungen /1. Traube // Liebigs Ann. В. 1891. V. 265, Is. 1. S. 27−55.
  140. Kovalchuk, N. M. Autooscillations of Surface Tension in Water-Alcohol Systems / N. M. Kovalchuk, D. Vollhardt // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. P. 7987−7992.
  141. Kovalchuk, N. M. Effect of substance properties on the appearance and characteristics of repeated surface tension auto-oscillation driven by Marangoni force / N. M. Kovalchuk, D. Vollhardt // Physical Review E. 2004. № 69. P. 1−13.
  142. , А. Л. Концентрационная конвекция вокруг пузырьков и капель в неоднородных растворах ПАВ / A. JI. Зуев, К. Г. Костарев, H. II. Писаревская // Гидродинамика. Вып. 15. Пермь: ПГУ, 2005. С. 9−21.
  143. Kim, M. Terrestrial simulation of drop saturation by a surfactant under microgravity conditions / M. Kim, K. Kostarev, N. Pisarevskaya, A. Viviani // EPJ Special Topics. 2011. V. 192. P. 185−194.
  144. , К. Г. Экспериментальное изучение массообмена между каплей и раствором ПАВ / К. Г. Костарев, Н. П. Писаревская // Конвективные течения. Вып. 2. Пермь: ПГПУ, 2005. С. 216−232.
  145. , Р. В. Концентрационная конвекция, инициируемая затопленным источником ПАВ / Р. В. Бирих, Е. С. Мазунина, А. И. Мизев, Р. Н. Рудаков // Конвективные течения. Вып. 4. Пермь: ПГПУ, 2009. С. 63−84.
  146. , Р. В. О возникновении конвекции Марангони, вызванной локальным внесением ПАВ (теория) / Р. В. Бирих // Конвективные течения. Вып. 4. Пермь: ПГПУ, 2009. С. 107−117.
  147. , M. О. Occurrence of the motion of a fluid with a free surface of small area / M. O. Denisova, K. G. Kostarev // Procedia IUTAM, ELSEVIER e-journal, ISSN: 2210−9838, 2013 (in press).
  148. Kabova, Y. O. The Effect of Gravity and Shear Stress on a Liquid Film Driven in a Horizontal Minichannel at Local Heating / Y. O. Kabova, V. V. Kuznetsov, O. A. Kabov // Microgravity Sci. Technol., 2009. P. 145−152.
  149. , M. О. О возникновении конвекции Марангони, вызванной локальным внесением ПАВ (эксперимент) / М. О. Денисова, К. Г. Костарев // Конвективные течения. Пермь: ПГПУ, 2009. Вып. 4. С. 85−106.
  150. , М. О. Развитие концентрационно-капиллярной конвекции в узком горизонтальном канале / М. О. Денисова, К. Г. Костарев // Конвективные течения. Пермь: ПГПУ, 2011. Вып. 5. С. 18−37.
  151. Denisova, M. O. Arising of solutocapillary convection in water-alcohol systems / M. O. Denisova, K. G. Kostarev // Book of abstracts of the XXXVIII Summer School (АРМ). St. Petersburg (Repino), Russia, 2010. P. 33−34.
  152. Mizev, A. The Onset of Marangoni Convection in Narrow Channels / A. Mizev, M. Denisova, K. Kostarev, A. Lutsik, A. Viviani // Book of abstracts of the 5-th Conference of the International Marangoni Association. Florence, Italy, 2010. P. 100−101.
  153. , M. О. Влияние свойств ПАВ на развитие концентрационно-капиллярной конвекции / М. О. Денисова, К. Г. Костарев // Тезисы XVII Зимнейшколы по механике сплошных сред. Пермь Екатеринбург: ИМСС УрО РАН, 2011. С. 99.
  154. , M. О. Колебательные режимы концентрационной конвекции вблизи капли, помещенной в горизонтальный канал / М. О. Денисова, К. Г. Костарев // Тезисы докл. XVIII Зимней школы по механике сплошных сред. Пермь Екатеринбург: УрО РАН, 2013. С. 113.
  155. , М. О. Возникновение капиллярной конвекции на межфазной границе жидкостей / М. О. Денисова, К. Г. Костарев // Тезисы докл. XVIII Зимней школы по механике сплошных сред. Пермь Екатеринбург: УрО РАН, 2013. С. 48.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!