СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД

Уважаемые коллеги!

В среду, 10 декабря 2014 г., в кинозале Института механики МГУ в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова и О.Э. Мельника.

Г.С. Ганченко, Н.Ю. Хасматулина, Н.В. Никитин, Е.А. Демёхин

О ВЛИЯНИИ ТЕРМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ НА ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКУЮ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ В МИКРОКАНАЛАХ

В работе рассматривается обобщение классической задачи Рэлея на случай нелинейно-упругих жидкостей, причем распределение их плотностных и упругих свойств по глубине считается произвольным. Анализ устойчивости проводится на основе статического энергетического критерия для ограниченной области и с учетом граничных условий на всех частях границы. Получено необходимое и достаточное условие устойчивости (нарушение которого дает необходимое и достаточное условие неустойчивости); полученное условие справедливо и для произвольного числа слоев. Дополнительно рассматривается возможное влияние вязкости жидкостей, а также случай, когда слои могут состоять из твердых упругих материалов.

Описанное явление было предсказано теоретически в работах Рубинштейна и Зальцмана и подтверждено экспериментально. Позже в численных расчетах был определен закон изменения тока (вольт-амперная характеристика), получено качественное согласие с экспериментом. В настоящей работе впервые учитываются эффекты Джоулева нагрева электролита. Задача решается как аналитически (в предположении малости числа Дебая), так и численно.

Обнаружено, что при определенных условиях электрокинетическая неустойчивость может возникать значительно раньше, чем в изотермическом случае. Интересно, что обнаруженные эффекты микромасштабной неустойчивости оказываются противоположными тем, что приводят к известной неустойчивости Рэлея-Бенара. Так, нагрев в верхней части канала интенсифицирует движение, а нагрев снизу наоборот стабилизирует систему. Учет термических эффектов позволил получить большее количественное согласие с экспериментом.