2015-10-13
524
Если нагрев и расширение жидкости сверху, то циркуляции и конвекции нет, только “чистая” теплопроводность (рис.).
Рис.
Замечание. Подобная ситуация возникает зимой в озёрах, покрытых льдом, хотя там охлаждение сверху. Дело в том, что в диапазоне температур 0÷4°C вода ведёт себя аномально – не расширяется, а сжимается при повышении температуры. Поэтому в озёрах и реках обычно температура растёт от 0°C подо льдом до +4°C у дна, при этом перемешивания не происходит, теплообмен понижен, и реки не промерзают до дна.
Впрочем, и при нагреве снизу в тонких слоях (толщиной 
) при малом температурном напоре 
, а именно, при 
, как уже отмечалось выше, конвекция не проявляется.
Рис.
При 
, если нагрев и охлаждение достаточно равномерные, образуются чередующиеся потоки (фото эксперимента на рис. … а, вид сбоку). В плане они образуют шестигранные ячейки (ячейки Бенара). В них в центре – подъём жидкости, на периферии – опускание (рис. … б, в).
При увеличении 
ячейки разрушаются, и наступает турбулентный режим.
|
|
|
а
Б в
Рис. …
