I — область хаотического движения молекул;
Будем увеличивать разность температур между дном и поверхностью жидкости. После того, как градиент температуры в жидкости превысит некоторое критическое значение, вся жидкость в сосуде разбивается на систему гексагональных циркуляционных ячеек. В центральной части ячейки жидкость поднимается, а в пограничных боковых гранях опускается. В поверхностном слое жидкость растекается от центра к краям, а в придонном — наоборот. В зависимости от знака температурной зависимости коэффициента молекулярной вязкости от температуры направление движения в ячейках изменяется на обратное. При подогревании тонкого протяженного слоя возможно возникновение конвективных ячеек в форме валов. Поверхностное натяжение жидкости вследствие зависимости коэффициента поверхностного натяжения от температуры может осложнить явление. Возникновение циркуляционных ячеек обеспечивает передачу большего теплового потока в жидкости по сравнению с тепловым потоком, который передавался только за счет молекулярной теплопроводности (рис. 17.10). Гигантская структура таких ячеек наблюдается на Солнце, движение материков обусловлено конвективными процессами в Земле.
Вернуться к оглавлению