Термокапиллярная деформация слоя воды при локальном нагреве
Исследуется горизонтальный слой воды толщиной 0,29−0,44 мм, локально нагреваемый со стороны подложки. Величина термокапиллярной деформации, возникающей при локальном нагреве, измеряется с помощью инвертированного лазерного сканирующего конфокального микроскопа Zeiss LSM 510 Meta. Нагреватель в виде полоски шириной 0,5 мм, длиной 40 мм и высотой 0,5 мкм из оксида индия напылен на сапфировую подложку. Температура воды со стороны подложки измеряется с помощью ИК-сканера Titanium 570M. Детально исследуется влияние начальной толщины слоя и мощности нагрева на величину термокапиллярной деформации и температурное поле. Показано, что деформация увеличивается с ростом тепловой мощности и уменьшением толщины слоя. Результаты численного моделирования находятся в хорошем качественном соответствии с результатами измерений.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Теплофизика и аэромеханика, 2016, том 23, 2
УДК 532.22
Термокапиллярная деформация слоя воды
при локальном нагреве* <...> С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
2Тюменский государственный университет
3Новосибирский государственный университет
4Национальный исследовательский Томский политехнический университет
E-mail: slava.cheverda@gmail.com
Исследуется горизонтальный слой воды толщиной 0,290,44 мм, локально нагреваемый со стороны
подложки. <...> Величина термокапиллярной деформации, возникающей при локальном нагреве, измеряется
с помощью инвертированного лазерного сканирующего конфокального микроскопа Zeiss LSM 510 Meta. <...> Нагреватель в виде полоски шириной 0,5 мм, длиной 40 мм и высотой 0,5 мкм из оксида индия напылен
на сапфировую подложку. <...> Температура воды со стороны подложки измеряется с помощью ИК-сканера
Titanium 570M. <...> Детально исследуется влияние начальной толщины слоя и мощности нагрева на величину
термокапиллярной деформации и температурное поле. <...> Показано, что деформация увеличивается с ростом
тепловой мощности и уменьшением толщины слоя. <...> При локальном нагреве слоя воды на границе раздела водавоздух возникают
касательные силы, обусловленные термокапиллярным эффектом. <...> Локализованное
термокапиллярное течение и соответственно деформация границы раздела газжидкость
часто встречаются в промышленных условиях, например, при лазерной резке металлов [1],
при осаждении наночастиц из раствора с помощью лазерного излучения [2]. <...> Эффект
термокапиллярной деформации лежит в основе ряда методов исследования химического
состава, теплофизических, реологических и других свойств жидкостей [3, 4]. <...> Чеверда В.В., А.А. Федорец, Марчук И.В., Кабов О.А., 2016
241
Чеверда В.В., Федорец А.А., Марчук И.В., Кабов О.А.
поверхности локально нагреваемой стекающей пленки жидкости измерялась с помощью
оптоволоконного сенсора. <...> В работе [7] термокапиллярный вал в стекающем слое жидкости исследовался
с применением шлирен-метода. <...> Численное моделирование термокапиллярного <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: