Реферат: Конвективная неустойчивость несжигаемой жидкости и ячейки Бернара

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Конвективная неустойчивость несжимаемой жидкости. Ячейки Бенара

Выполнил:

студент 4 курса 556 группы

Аитов Т.Н.

Руководитель:

кандитат педагогических наук Михайличенко Ю.П.

ТОМСК – 1999 г.

Содержание :

Введение……………………………………………………………………………...3

Глава 1. Синергетика и гидродинамика……………………………………………4

1.1 Общие принципы……………………………………………………………..4

1.2 Нелинейность…………………………………………………………………7

1.3 Хаос……………………………………………………………………………8

1.4 Потоки………………………………………………………………………...9

Глава 2. Конвективная неустойчивость в гидродинамике: ячейки Бенара………9

Глава 3. Основные уравнения……………………………………………………..11

Глава 4. Обзор статей по экспериментальному исследованию конвективной неустойчивости……………………………………………………………………..13

4.1. Нестационарные конвективные возмущения в горизонтальном слое жидкости…………………………………………………………………………….13

4.2. Численное решение одной нестационарной задачи……………………...14

Выводы……………………………………………………………………………...19

Список литературы…………………………………………………………………19

Введение

Цель данной работы – изучение научной литературы, связанной с проблемой возникновения ячеек Бенара, для создания прибора, с помощью которого можно было бы демонстрировать это явление на лекционных занятиях как пример самоорганизации в физике. В следующей работе предполагается усовершенствовать прибор и снять экспериментальную зависимость размера ячеек от толщины вязкого слоя жидкости.

Явления конвективной неустойчивости в гидродинамике описываются общими законами синергетики, так как здесь существуют нелинейные зависимости и при некоторых значениях определенных параметров из хаотического движения жидкости возникают пространственнно - временные периодические структуры (самоорганизация), которые образуются в результате нестационарных конвективных течений. В этой работе рассмотрено возникновение ячеистых структур шестиугольной (рис.1) и прямоугольной формы в сосуде [4] ограниченного объема. Происходит подогрев сосуда снизу, а сверху охлаждение, в результате чего появляется направленный градиент температуры и нестационарное конвективное течение.

Также проанализированы работы отечественных ученых, связанных с возникновением периодических структур в сосуде с ограниченным объемом.

Рис.1 Ячейки Бенара

Глава 1. Синергетика и гидродинамика

1.1 Общие принципы

Основателями синергетики были бельгийский ученый русского происхождения Илья Пригожин и немецкий ученый Г. Хакен. Синергетика является наукой о самоорганизации в потоках. Ее наиболее характерные черты по [2] следующие:

1) открытость систем, с которыми она имеет дел,

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--