Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 611269)
Контекстум
Вестник Пермского университета. Физика  / №3 2016

К вопросу о механизме крупномасштабного переноса компонентов металлических расплавов в неоднородно нагретых тонких капиллярах (50,00 руб.)

0   0
Первый авторДемин
АвторыПетухов М.И.
Страниц7
ID586136
АннотацияВ работе представлены результаты численного моделирования концентрационной конвекции двух компонентного металлического расплава, заключенного в вертикальном неоднородном но температуре тонком капил.тяре. Предполагается, что на боковых стенках капилляра справедливо модельное условие полного несмачивания. Вследствие этого эффекта на вертикальных границах формируется свободная поверхность, на которой за счет внешнего продольного градиента температуры возникает термокапиллярная сила, заставляющая перемешаться жидкие элементы на большие расстояния, сравнимые с аксиальными размерами самого капилляра. Адсорбциошю-десорбционные процессы па поверхности, термокапиллярпая сила, движение в объеме и диффузия характеризуются существенно разными временами. Эти механизмы порождают крупномасштабный циркуляционный процесс в виде выноса примеси на поверхность в более нагретой верхней части капилляра, ее последующего быстрого переноса вше вдоль границы посредством термокаииллярной силы и возвращения ее обратно в объем за счет десорбции в нижней части капилляра. Расчеты, выполненные методом конечных разностей, показывают, что подъемная скорость возвратного движения в объеме меньше, чем на поверхности, поэтому па стадии насыщения примесь имеет свойство накапливаться у нижнего торца капилляра. Течение после установления, как на поверхности, так и в объеме, является стационарным и главным образом определяется числом Марангони. Интенсивность движения и адсорбционно-десорбциоипые процессы па свободной поверхности оказывают решающее воздействие на формирование полей поверхностной и объемной концентрации, а также быстроту перераспределения компонентов в расплаве. Таким образом, продемонстрирован один из возможных механизмов продольного разделения жидких молекулярных смесей на компоненты в гонких каналах, что может объяснить результаты некоторых экспериментов по сегрегации расплавов легкоплавких металлов
УДК532.5; 532.72
Демин, В.А. К вопросу о механизме крупномасштабного переноса компонентов металлических расплавов в неоднородно нагретых тонких капиллярах / В.А. Демин, М.И. Петухов // Вестник Пермского университета. Физика .— 2016 .— №3 .— С. 66-72 .— URL: https://rucont.ru/efd/586136 (дата обращения: 12.05.2025)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

В работе представлены результаты численного моделирования концентрационной конвекции двух компонентного металлического расплава, заключенного в вертикальном неоднородном но температуре тонком капил.тяре. <...> Предполагается, что на боковых стенках капилляра справедливо модельное условие полного несмачивания. <...> Вследствие этого эффекта на вертикальных границах формируется свободная поверхность, на которой за счет внешнего продольного градиента температуры возникает термокапиллярная сила, заставляющая перемешаться жидкие элементы на большие расстояния, сравнимые с аксиальными размерами самого капилляра. <...> Адсорбциошю-десорбционные процессы па поверхности, термокапиллярпая сила, движение в объеме и диффузия характеризуются существенно разными временами. <...> Эти механизмы порождают крупномасштабный циркуляционный процесс в виде выноса примеси на поверхность в более нагретой верхней части капилляра, ее последующего быстрого переноса вше вдоль границы посредством термокаииллярной силы и возвращения ее обратно в объем за счет десорбции в нижней части капилляра. <...> Расчеты, выполненные методом конечных разностей, показывают, что подъемная скорость возвратного движения в объеме меньше, чем на поверхности, поэтому па стадии насыщения примесь имеет свойство накапливаться у нижнего торца капилляра. <...> Течение после установления, как на поверхности, так и в объеме, является стационарным и главным образом определяется числом Марангони. <...> Интенсивность движения и адсорбционно-десорбциоипые процессы па свободной поверхности оказывают решающее воздействие на формирование полей поверхностной и объемной концентрации, а также быстроту перераспределения компонентов в расплаве. <...> Таким образом, продемонстрирован один из возможных механизмов продольного разделения жидких молекулярных смесей на компоненты в гонких каналах, что может объяснить результаты некоторых экспериментов по сегрегации расплавов <...>