Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

2021 Выпуск 4

Все выпуски
 
2024 Выпуск 6
 
2024 Выпуск 5
 
2024 Выпуск 4
 
2024 Выпуск 3
 
2024 Выпуск 2
 
2024 Выпуск 1
 
2023 Выпуск 6
 
2023 Выпуск 5
 
2023 Выпуск 4
 
2023 Выпуск 3
 
2023 Выпуск 2
 
2023 Выпуск 1
 
2022 Выпуск 6
 
2022 Выпуск 5
 
2022 Выпуск 4
 
2022 Выпуск 3
 
2022 Выпуск 2
 
2022 Выпуск 1
 
2021 Выпуск 6
 
2021 Выпуск 5
 
2021 Выпуск 4
 
2021 Выпуск 3
 
2021 Выпуск 2
 
2021 Выпуск 1
 
2020 Выпуск 6
 
2020 Выпуск 5
 
2020 Выпуск 4
 
2020 Выпуск 3
 
2020 Выпуск 2
 
2020 Выпуск 1
 
2019 Выпуск 6
 
2019 Выпуск 5
 
2019 Выпуск 4
 
2019 Выпуск 3
 
2019 Выпуск 2
 
2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

A. V. Gorshkov, E. Yu. Prosviryakov

ANALYTICAL STUDY OF THE EKMAN ANGLE FOR THE BENARD–MARANGONI CONVECTIVE FLOW OF VISCOUS INCOMPRESSIBLE FLUID

DOI: 10.17804/2410-9908.2021.4.34-49

The paper considers the convective flow of a viscous incompressible fluid over a rotating surface. It studies the angle between the fluid velocity vector in the upper layer and the temperature gradient vector on the free surface. For the study, an analytical solution to the Oberbeck–Boussinesq equations is constructed, which describes the stratified Ekman flow taking into account two components of the Coriolis force. The temperature gradient and the conditions of Marangoni thermocapillary convection are set at the upper (free) boundary, and the condition of fluid adhesion is set on the lower (solid) boundary. The representation of velocities in the form of linear functions of horizontal coordinates is used. It is shown that, when the flow depth tends to infinity, the angle between the upper layer fluid velocity vector and the temperature gradient vector tends to π/2.

Keywords: analytical solution, thermocapillary convection, Ekman flow

References:

А. В. Горшков, Е.Ю. Просвиряков

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УГЛА ЭКМАНА ДЛЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕЧЕНИЯ БЕНАРА-МАРАНГОНИ ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

В работе рассмотрено конвективное течение вязкой несжимаемой жидкости по вращающейся поверхности. Исследован угол между вектором скорости жидкости в верхнем слое и вектором градиента температуры на свободной поверхности. Для исследования построено аналитическое решение уравнений Обербека – Буссинеска, описывающее слоистое течение Экмана с учетом двух компонент силы Кориолиса. На верхней (свободной) границе задан градиент температуры и условия термокапиллярной конвекции Марангони. На нижней (твердой) границе задано условие прилипания жидкости. Использовано представление скоростей в виде линейных функций горизонтальных координат. Показано, что при стремлении глубины потока к бесконечности угол между вектором скорости жидкости в верхнем слое и вектором градиента температуры стремится к π/2.

Ключевые слова: аналитическое решение, термокапиллярная конвекция, течение Экмана

Библиография:


PDF      

Библиографическая ссылка на статью

Gorshkov A. V., Prosviryakov E. Yu. Analytical Study of the Ekman Angle for the Benard–marangoni Convective Flow of Viscous Incompressible Fluid // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2021. - Iss. 4. - P. 34-48. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2021.4.34-49. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2021-4/2021-4_340.html
(accessed: 30.03.2025).

 

импакт-фактор
РИНЦ 0.42

категория К2
в перечне ВАК

МРДМК 2024
ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ
Лань

 

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  С.В.Смирнов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2025, www.imach.uran.ru