Вестник МГТУ. 2016, №3.

Буфетов Н. С. и др. Экспериментальное исследование термокапиллярной конвекции… 676 значения горизонтальной скорости (до 0.8 мм/с) в направлении противоположном оси х . Затем, в течение последующих 20 с, преобладает движение в направлении оси x . В дальнейшем в исследуемой области нельзя выделить преимущественного движения меток: одновременно наблюдается движение в различных направлениях по оси x , при этом средняя скорость |V | движения снижается. Вертикальные составляющие скорости V x в основном имели значения на порядок меньше, чем горизонтальные V y . Выделить преобладающее направление вертикальных составляющих скорости в какой-либо момент времени на основании этой серии опытов не представляется возможным. Следует отметить, что со временем движение меток замедляется и при t > 150 с практически прекращается. Рис. 4. Зависимость скорости течения раствора в наблюдаемой области от времени: V x – горизонтальная составляющая скорости; V y – вертикальная составляющая; |V | – абсолютные значения скорости При фиксированных значениях P и ∆ξ уменьшение начальной толщины абсорбента h 0 от 20 мм до 3 мм приводит к увеличению продолжительности конвективного течения (рис. 5). Данные для зависимости продолжительности конвективного движения τ * от толщины слоя δ интерполируются эмпирической зависимостью τ * = 95 + 5 000 ⋅ exp[–( δ /0.5–0.4) 0.5 ]. В этой зависимости численные коэффициенты приведены для толщины слоя [ δ ] в [мм], времени в [c]. Рис. 5. Зависимость продолжительности конвективного течения τ * от толщины слоя: ξ 0 = 58 %, T 0 = 22 °C, P = 2 000 Па: 1 – опытные данные, 2 – интерполяция τ * = 95 + 5 000 ⋅ exp[–( δ /0.5–0.4) 0.5 ] Для раствора бромида лития при P = const коэффициент поверхностного натяжения возрастает с ростом температуры на поверхности, находящейся в состоянии термодинамического равновесия [12]. Так как движение слоя жидкости вследствие термоконцентационной конвекции направлено от мест с меньшим поверхностным натяжением к местам с большим поверхностным натяжением [10], можно утверждать, что жидкость будет двигаться от более холодной зоны на поверхности раздела фаз к более горячей зоне. Непрерывные измерения температуры поверхности абсорбирующего раствора с помощью тепловизионной техники позволили подробно проследить за изменением температурного поля межфазной поверхности.