Convecție în fluidul

Chizhikov AV Vorozhtcov .. .. M. E Haranzhevsky EV

Scopul este de a studia mișcarea convectivă a lichidului în interiorul formelor circulare tub îngust închise. Studiul am realizat straturi de observație se deplasează în fluidul de încălzire neuniformă la diferite viteze de încălzire, temperatura măsurate straturile de fluid în puncte diferite ale tubului, a avut loc o bază teoretică a fenomenelor și proceselor observate, mecanismele de tranziție de la laminar probate la turbulente mișcare fluidă.

Relevanța acestei lucrări constă în faptul că într-un sistem simplu, există o curgere turbulentă, care pot fi detectate și studiate. Studiul mișcării turbulente, dinamica turbion este o sarcină importantă în domeniul meteorologiei, aerodinamica de autovehicule, avioane și altele.

Convecție - (lat convectio -. Livrare Aducerea) - fenomenul de transfer al căldurii în lichide, gaze sau substanțe de curgere în vrac a substanței (fie spontan sau) forțat.

Există așa-numitele convecție naturală, care apare în materialul spontan prin încălzirea sa non-uniform într-un câmp gravitațional. Atunci când o astfel de convecție, straturile inferioare ale materialului sunt încălzite și devin mai ușoare și plutesc în sus, în timp ce straturile superioare, dimpotrivă, se răcește, devin mai grele și scufunda în jos, după care procesul se repetă din nou și din nou. În anumite circumstanțe procesul de amestecare se organizează în structura vârtejurile individuale se obține și un grilaj mai mult sau mai puțin regulată a celulelor de convecție.

Distinge laminar și turbulent convectie.

Convecția poate fi văzut într-o cratiță mică cu apă dacă lichidul umple mici particule ușor vizibile. Aceste particule uvlekaemy ușor lichid. În activitatea noastră ne interesează întrebarea: Care va fi mișcarea convectivă a lichidului, în cazul în care este conținută într-un vas, care este un tub inelar închis.

Ca particulele - mișcarea atractori maruntita, am folosit particule minuscule de cretă.

Un tub inelar este poziționat într-un plan vertical, și încălzirea a fost efectuată de dedesubt. Inițial convecția fundamental diferită de o tigaie cu convecție: un strat inferior încălzit ridicat ca și în dreapta și laturile din stânga ale tubului și straturile superioare, răcire, coborât în jos. După încălzirea în continuare situația sa schimbat. Există o mișcare laminară ordonată a fluidului în tubul sau contra-sensul acelor de ceasornic. Apariția unui astfel de mișcare poate fi explicată doar prin implicarea principiului minimei acțiunii. Deoarece caldura cel mai eficient. Dacă măriți viteza de încălzire a fluidului, apoi a găsit un fenomen interesant: mișcarea turbulentă a fluidului este detectată. Dă naștere la vârtejuri în plan orizontal, care este perpendicular pe planul anterior mișcării fluidului comandat. Acest fenomen poate fi descris ca un fenomen de rupere spontană de simetrie. După o scurtă mișcare haotică mișcare ordonată apare din nou, mișcarea direcțională se poate schimba în mod aleatoriu la opusul.

În lucrarea noastră observăm trecerea de la laminar la curgere turbulentă a scenariului Ruelle și Takens. In lucrarea Ruelle (Franța) și Takens (Olanda) (1971), apariția unor turbulențe asociate cu apariția unei atractor, care a avut loc după un număr mic (trei) de bifurcații. Să ne amintim că un atractor ciudat este un obiect în spațiul de fază, la care toate sau aproape toate căile și în cazul în care acestea sunt instabile. Desigur, am avut ideea de a asocia o tranziție continuă turbulenței cu posibilitatea de realizare pentru o cascadă infinit de bifurcatii perioadei de dublare. În conformitate cu scenariul de o bifurcare a unui ciclu limită stabil în avion. El merge într-o perioadă de trei-dimensional. In acest bifurcare poate fi format ca un non-închis și trasee închise cu două frecvențe independente. traiectoriile unclosed umple torului. Acest lucru poate deveni, de asemenea, torus instabilă, și există trei frecvențe independente. circulație cu trei frecvență este structural instabilă și există un atractor ciudat.

Subiectul cercetării sale, este necesar să se examineze mai îndeaproape, consideră că în diferite condiții, și numai atunci va fi capabil de a găsi că - ceva nou, nu a vazut pe cineva - ceva mai devreme. La urma urmei, s-ar părea că ar putea fi interesant pentru a vedea într-un astfel de dispozitiv simplu? Se pare că, fenomenul extraordinar ascunde tubul, trebuie doar sa te uiti atent.

3. Revista „Știință și viață», №3, 1988., G.F.Muchnik. Ordine și haos.