Тезисы докладов

Механика

Тонкие пленки жидкости являются предметом многих исследований, в следствие их большого технологического применения. Динамика пленок на нагретой подложке определяется действием сил гравитации, поверхностного натяжения, термокапиллярности и т.д., взаимодействие этих сил приводит к сложному нелинейному поведению пленок, подверженных термокапиллярной неустойчивости, возникающей в результате температурного перепада на границе раздела "газ-жидкость" [1], например длинноволновой неустойчивости,одной из главных причин разрыва пленки [1]-[2].Исследование эволюции деформаций пленки на горизонтальной нагретой структурированной подложке и течений, вызванных в ней термокапиллярными силами, является одним из новых направлений. Толщина пленки на структурированной подложке всегда неоднородна. В результате, температура границы раздела также неоднородна, даже если подложка изотермическая. Следовательно возникает термокапиллярное напряжение, приводящее жидкость в движение.Для стационарных непрерывных пленок на подложке с канавками получены устойчивые деформации границы раздела , и предсказаны вихревые течения внутри пленки. Показано, что структуры влияют на стабильность изотермических стекающих пленок [3].

В данной работе, в рамках приближения тонкого слоя, численно моделируется динамика изменения поверхности тонкой неизотермической пленки, на подложке с канавками, до момента утончения пленки ниже некоторого критического значения, после которого предполагается разрыв пленки. Обнаружено, что структуры дестабилизируют пленку, так, что возмущения растут с увеличением амплитуды углубления. Характер структур сильно влияет на эволюцию пленки и характер ее течения в момент перед разрывом, а также уменьшает время необходимое для максимального истончения пленки. Канавки формируют ручьи, способствующие увеличению передачи тепла.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 04-01-00355) и гранта Президента РФ по поддержке ведущих научных школ (код проекта НШ 902.2003.1).

Литература
[1] Davis, S. H., Thermocapillary instabilities, Annu. Rev. Fluid Mech., 19 (1987), 403-435.
[2] Oron, A., Nonlinear dynamics of three-dimensional long-wave Marangoni instability in thin liquid films, Physics of Fluids, 12 (2000),1633-1645
[3] Gambaryan-Roisman, T., Stephan, P., Analysis of falling film Evaporation on Grooved Surfaces, J. Enhanced Heat Transfer, 10 (2003), 369-381.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Информационная система "Конференции"

Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:45)