• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Изучение конвекции Марангони в испаряющихся каплях и растворах жидкостей

ФИО студента: Мельникова Екатерина Сергеевна

Руководитель: Бараш Лев Юрьевич

Кампус/факультет: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Программа: Прикладная математика (Бакалавриат)

Год защиты: 2019

Проведено математическое моделирование конвекции Марангони в испаряющейся осесимметричной капле жидкости капиллярного размера. Основной целью данной работы было численное исследование квазистационарных внутренних течений в испаряющихся каплях разной степени летучести (а именно в каплях гексанола, бутанола и этанола) на подложке. Для достижения этой цели применена математическая модель, учитывающая гидродинамику испаряющейся капли, эффекты теплопроводности в капле, диффузию паров в воздухе и соответствующие граничные условия. Уравнения были решены при помощи программного комплекса конечно-элементного анализа ANSYS Fluent. Построена геометрия, сетка, настроены параметры жидкости, подложки и способа решения задачи и произведены вычисления. Получены температурные распределения и соответствующие вихревые структуры в испаряющихся каплях. Построены и проанализированы фазовые диаграммы, содержащие информацию о количестве и ориентации вихрей в испаряющихся каплях бутанола, этанола и гексанола в зависимости от отношения теплопроводности подложки и жидкости и контактного угла капли. Изучена конвекция в капле в зависимости от свойств жидкости и подложки, а также контактного угла капли. Также учтено влияние гравитации на форму свободной поверхности капли и найдены вихревые структуры в капле для большего размера капли. Полученные результаты показывают, что квазистационарная конвекция жидкости в испаряющейся капле может контролироваться при помощи подходящего выбора параметров задачи.

Выпускные квалификационные работы (ВКР) в НИУ ВШЭ выполняют все студенты в соответствии с университетским Положением и Правилами, определенными каждой образовательной программой.

Аннотации всех ВКР в обязательном порядке публикуются в свободном доступе на корпоративном портале НИУ ВШЭ.

Полный текст ВКР размещается в свободном доступе на портале НИУ ВШЭ только при наличии согласия студента – автора (правообладателя) работы либо, в случае выполнения работы коллективом студентов, при наличии согласия всех соавторов (правообладателей) работы. ВКР после размещения на портале НИУ ВШЭ приобретает статус электронной публикации.

ВКР являются объектами авторских прав, на их использование распространяются ограничения, предусмотренные законодательством Российской Федерации об интеллектуальной собственности.

В случае использования ВКР, в том числе путем цитирования, указание имени автора и источника заимствования обязательно.

Реестр дипломов НИУ ВШЭ