Oscillatory modes of concentration convection

封面

如何引用文章

全文:

详细

Experimental studies of oscillatory regimes of Marangoni concentration (solutal) convection, which are due to competition between the capillary and gravitational mechanisms of motion in two-phase fluid systems, are reviewed. Application of optical methods enables advancement from a qualitative description of phenomena to quantitative measurements; it also makes it possible to determine the oscillation period and duration of the oscillatory mode as functions of the features of the concentration distribution of surfactants, physicochemical properties of contacting fluids and the surfactants employed, and the surface activity of the surfactants. The development of oscillatory flow regimes in the vicinity of bubbles and drops in vertical and horizontal layers and near vertical phase interfaces is analyzed.

作者简介

Maria Denisova

Perm Scientific Centre, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Andrei Zuev

Perm Scientific Centre, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Perm National Research Polytechnic University

Email: zal@icmm.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Associate professor

Konstantin Kostarev

Perm Scientific Centre, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: kostarev@icmm.ru

参考

  1. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Гидродинамика, Наука, М., 1988
  2. Мышкис А. Д. (Ред.), Гидромеханика невесомости, Наука, М., 1976
  3. Левич В. Г., Физико-химическая гидродинамика, ГИФМЛ, М., 1959
  4. Varley C., Roy. Soc. Arts Sci. Mauritius, 50 (1836), 190
  5. Weber E. H., Ber. Verhandl. Kon. Sachs. Ges. Wiss. Leipzig, 1854
  6. Thomson J., Philos. Mag., 10 (1855), 330
  7. Segner J. A., Comment. Soc. Reg. Götting., 1751
  8. Marangoni C. G. M., Sull'espansione dell goccie di un liquido galleggianti sulla superfice di altro liquido, Tipografia Fusi, Pavia, 1865
  9. Van der Mensbrugghe G., Mem. Couronnees Mem. Savants etrangers, 34:1 (1870), 1
  10. Van der Mensbrugghe G., Mem. Couronnees Mem. Savants etrangers, 37:4 (1873), 1
  11. Marangoni C. G. M., Nuovo Cimento 2, 3 (1870), 105
  12. Marangoni C. G. M., Ann. Phys. Chem., 143 (1871), 337
  13. Plateau J. A. F., Statique experimentale et theorique des liquides soumis aux seules forces moleculaires, Gauthier-Villars, Paris, 1873
  14. Dupre de Rennes A., Theorie Mecanique de la Chaleur, Gauthier-Vilars, Paris, 1869
  15. Young Т., Philos. Trans. R. Soc. London, 95 (1805), 65
  16. Laplace P. S., Traite de mecanique celeste ; supplement au dixième livre, sur l'action capillaire, Courcier, Paris, 1806
  17. Maxwell J. C., Theory of Heat, Longmans, Green and Co., London, 1871
  18. Maxwell J. C., Encyclopedia Britannica 9th ed., Vol. 5, v. 5, 9th ed., Adam and Clark, Edinburgh, 1878
  19. Harkins W. D., Feldman A., J. Am. Chem. Soc., 44 (1922), 2665
  20. Gibbs J. W., Trans. Conn. Acad., 1878, 3
  21. Гиббс Дж. В., Термодинамика. Статистическая механика, Наука, М., 1982
  22. Frumkin A., Nature, 7 (1928), 235
  23. Rice J. A., Commentary of the Scientific Writings of J.W. Gibbs, New Haven, 1936
  24. Buff F. P. J., J. Chem. Phys., 19 (1951), 1591
  25. Kondo S. J., J. Chem. Phys., 25 (1956), 662
  26. Ребиндер П. А., Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды, Наука, М., 1978
  27. Русанов А. И., Термодинамика поверхностных явлений, Изд-во ЛГУ, Л., 1960
  28. Русанов А. И., Фазовые равновесия и поверхностные явления, Химия, Л., 1967
  29. Lewis J. B., Pratt H. R. C., Nature, 171 (1953), 1155
  30. Sterling V., Scriven L. E., AIChE J., 5 (1959), 514
  31. Scriven L. E., Chem. Eng. Sci., 12:4 (1960), 98
  32. Young N. O., Goldstein J. S., Block M. J., J. Fluid Mech., 6 (1959), 350
  33. Повицкий А. С., Любин Л. Я., Основы динамики и теплообмена жидкостей и газов при невесомости, Машиностроение, М., 1972
  34. Ганиев Р. Ф., Лапчинский В. Ф., Проблемы механики в космической технологии, Машиностроение, М., 1978
  35. Авдуевский В. С. и др., Проблемы космического производства, Машиностроение, М., 1980
  36. Гришин С. Д., Лесков Л. В., Индустриализация космоса, Наука, М., 1987
  37. Walter H. U. (Ed.), Fluid Sciences and Materials Science in Space, Springer-Verlag, Berlin, 1987
  38. Ratke L., Walter H., Feuerbacher B. (Eds.), Materials and Fluids under Low Gravity, Springer-Verlag, Berlin, 1989
  39. Pukhnachov V. V., Fluid Dynamics Trans., 14 (1989), 145
  40. Rath H. J. (Ed.), Microgravity Fluid Mechanics, Springer-Verlag, Berlin, 1991
  41. Monti R. (Ed.), Physics of Fluids in Microgravity, Taylor and Francis, London, 2001
  42. Subramanian R. S., Balasubramaniam R., The Motion of Bubbles and Drops in Reduced Gravity, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2001
  43. Birikh R. V. et al., Liquid Interfacial Systems: Oscillations and Instability, M. Dekker, New York, 2003
  44. Starov V. M., Velarde M. G., Radke C. J., Surfactant Science Series, v. 138, Taylor and Francis, London, 2007
  45. Братухин Ю. К., Равновесие и устойчивость гетерогенных систем, Изд-во Перм. ун-та, Пермь, 1987
  46. Братухин Ю. К., Макаров С. О., Межфазная конвекция, Изд-во Перм. ун-та, Пермь, 1994
  47. Братухин Ю. К., Макаров С. О., Гидродинамическая устойчивость межфазных поверхностей, Изд-во Перм. ун-та, Пермь, 2005
  48. Зуев А. Л., Костарев К. Г., Докл. РАН, 399 (2004), 490
  49. Bratukhin Yu. K. et al., Exp. Fluids, 38 (2005), 594
  50. Jehring H., Viet Huyen N., Horn E., J. Electroanal. Chem., 88:2 (1978), 265
  51. Wang M., Ming N., Phys. Rev. A, 44 (1991), 7898
  52. Stoilov Y. Yu., Langmuir, 14 (1998), 5685
  53. Стойлов Ю. Ю., УФН, 170 (2000), 41
  54. Старцев А. В., Стойлов Ю. Ю., Квантовая электроника, 32 (2002), 463
  55. Братухин Ю. К. и др., Изв. РАН. Механика жидкости и газа, 2009, № 3, 11
  56. Ashurov M. et al., J. Phys. Conf. Ser., 1124 (2018), 051008
  57. Raake D., Siekmann J., Chun Ch.-H., Exp. Fluids, 7 (1989), 164
  58. Wozniak K., Wozniak G., Rösgen T., Exp. Fluids, 10 (1990), 12
  59. Chun C. H., Raake D., Hansmann G., Exp. Fluids, 11 (1991), 359
  60. Rashidnia N., Balasubramaniam R., Exp. Fluids, 11 (1991), 167
  61. Kassemi M., Rashidnia N., Phys. Fluids, 10 (2000), 3133
  62. Arlabosse P. et al., Heat Transfer, 122:1 (2000), 66
  63. Betz J., Straub J., Heat Mass Transfer, 37 (2001), 215
  64. Wozniak G. et al., Exp. Fluids, 31 (2001), 84
  65. Reynard C., Santini R., Tadrist L., Heat Transfer, 122 (2001), 66
  66. Chun C.-H., Raake D., Hansmann G., Exp. Fluids, 11 (1991), 359
  67. Betz J., Straub J., Heat Mass Transfer, 37 (2001), 215
  68. Reynard C., Santini R., Tadrist L., C. R. Mechanique, 331:3 (2003), 237
  69. Мизeв А. И., Прикладная механика и техническая физика, 45:5 (2004), 102
  70. Dupeyrat M., Nakache E., Bioelectrochem. Bioenerget., 5 (1978), 134
  71. Kovalchuk N. M., Vollhardt D., Adv. Colloid Interface Sci., 120:1–3 (2006), 1
  72. Kovalchuk N. M. et al., Langmuir, 28 (2012), 6893
  73. Mizev A., Birikh R., Eur. Phys. J. Spec. Topics, 192:1 (2011), 145
  74. Schwarzenberger S., Eckert K., Odenbach S., Chem. Eng. Sci., 68 (2012), 530
  75. Зуев А. Л., Костарев К. Г., УФН, 178 (2008), 1065
  76. Kostarev K. G., Zuev A. L., Viviani A., C. R. Mecanique, 332:1 (2004), 1
  77. Kostarev K. G., Zuev A. L., Viviani A., Appl. Mech. Trans. ASME, 73:1 (2006), 66
  78. Зуев А. Л., Костарев К. Г., ЖЭТФ, 130 (2006), 363
  79. Vazquez G., Alvarez E., Navaza J. M., J. Chem. Eng. Data, 40 (1995), 611
  80. Никольский Б. П. (Ред.), Справочник химика, т. 3, Химия, Л., 1962
  81. Schott R., Pfennig A., Mol. Phys., 102 (2004), 331
  82. Костарев К. Г., Брискман В. А., Докл. РАН, 378:2 (2001), 187
  83. Kostarev K. G. et al., Int. J. Micrograv. Sci. Technol., 19:2 (2007), 26
  84. Kim M. et al., Eur. Phys. J. Spec. Top., 192 (2011), 185
  85. Schwarzenberger K. et al., Colloids Surf. A, 481 (2015), 633
  86. Бирих Р. В. и др., Изв. РАН. Механика жидкости и газа, 2006, № 4, 30
  87. Kostarev K. G., Zuev A. L., Viviani A., Int. J. Micrograv. Sci. Technol., 21 (2009), 59
  88. Бушуева К. А. и др., Коллоидный журн., 70 (2008), 457
  89. Kostarev K. G., Zuev A. L., Viviani A., Acta Astronautica, 62:6–7 (2008), 431
  90. Городецкая А. В., Журн. физической химии, 23:1 (1949), 71
  91. Денисова М. О., Дисс. … канд. физ.-мат. наук, Ин-т механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, 2013
  92. Бирих Р. В., Рудаков Р. Н., Вычислительная механика сплошных сред, 3:1 (2010), 24
  93. Бирих Р. В., Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4–3, 647
  94. Бирих Р. В., Денисова М. О., Костарев К. Г., Изв. РАН. Механика жидкости и газа, 2011, № 6, 56
  95. Бирих Р. В., Пухначев В. В., Фроловская О. А., Изв. РАН. Механика жидкости и газа, 2015, № 1, 192
  96. Shmyrov A., Mizev A., Langmuir, 35 (2019), 14180
  97. Duclaux E., Ann. Chim. Phys., 13:5 (1878), 76
  98. Traube I., Liebigs Ann. B, 265:1 (1891), 27
  99. Denisova M. O., Kostarev K. G., Procedia IUTAM, 8 (2013), 75
  100. Kostarev K. G. et al., Acta Astronautica, 66:3–4 (2010), 427
  101. Denisova M. O., Kostarev K. G., Shmyrov A. V., Micrograv. Sci. Technol., 30:4 (2018), 353
  102. Бирих Р. В., Денисова М. О., Костарев К. Г., Вычислительная механика сплошных сред, 11:4 (2018), 463
  103. Eckert K. et al., Soft Matter, 14 (2018), 9250
  104. Čejkova J. et al., Colloids Surf. A, 566 (2019), 141
  105. Bratsun D. et al., Micromachines, 9 (2018), 600

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».