Электроконвекция в нематических жидких кристаллах и слабопроводящих жидкостях
Диссертация
Теоретическое исследование электроконвективных течений основано на поиске и анализе свойств решений системы нелинейных дифференциальных уравнений, записанных в частных производных. Основным уравнением такой системы является уравнение Навье-Стокса, описывающее движение вязкой жидкости, и уравнение неразрывности. Остальные уравнения записываются исходя из характера конкретной рассматриваемой среды… Читать ещё >
Список литературы
- Остроумов Г. А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М.: Физматгиз, 1972. 292 с.
- Болога М. К., Гроссу Ф. П., Кожухарь И. А. Электроконвекция и теплообмен. Кишинев: Штиинца, 1977. 320 с.
- Стишков Ю. К., Остапенко А. А. Электрогидродинамические течения в жидких диэлектриках. — JL: Изд-во ЛГУ, 1989. 172 с.
- Cross M. С., Hohenberg P.C. Pattern formation outside of equilibrium// Rev. Mod. Phys, 1993. V. 65. P. 851−1112.
- Саранин В. А. Устойчивость равновесия, зарядка, конвекция и взаимодействие жидких масс в электрических полях. — Издательство: РХД, 2009. 332 с.
- Де Жен, П. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977. 400 с.
- Чандрасекар С. Жидкие кристаллы. — М.: Мир, 1980. 344 с.
- Захлевных А. Н. Основы статистической физики жидких кристаллов. — Пермь: Перм. ун-т., 2006. 89 с.
- Пикин С. А. Структурные превращения в жидких кристаллах. — М.: Наука, 1981. 336 с.
- Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Теоретическая физика. T.VI. Гидродинамика. — М.: Наука, 1986. 736 с.
- Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 840 с.
- Гершуни Г. 3., Жуховицкий Е. М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. — М.: Наука, 1972. 392 с.
- Ландау Л. Д., ЛифшицЕ. М. Теоретическая физика. T.VIII. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука, 1982. 624 с.
- Гершуни Г. 3., Жуховицкий Е. М., Непомнящий А. А. Устойчивость конвективных течений. -М.: Наука, 1989. 320 с.
- Бетчов Р., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости. -М.: Мир, 1971. 350 с.
- Гольдштик М. А., Штерн В. Н. Гидродинамическая устойчивость и турбулентность. — Новосибирск: Наука, 1972. 392 с.
- Джозеф Д. Устойчивость движения жидкости. М.: Мир, 1981. 638 с.
- Самарский А. А., Гулин А. В. Устойчивость разностных схем. — М.: Наука, 1973. 416 с.
- Самарский А. А. Введение в теорию разностных схем. — М.: Наука, 1971. 552 с.
- РоучП. Вычислительная гидродинамика. Москва, Мир, 1980. 616 с.
- Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. 279 с.
- Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидродинамика и теплообмен. Том I. М.: Мир, 1990. 384 с.
- Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидродинамика и теплообмен. Том 2. — М.: Мир, 1990. 392 с.
- Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. — М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.
- Вазов В., Форсайт Дж. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. — М.: Изд-во ИЛ, 1963. 487 с.
- Пасконов В. М., Полежаев В. И., Чудов Л. А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984. 288 с.
- Полежаев В. И., Бунэ А. В., Верезуб Н. А. и др. Математическое моделирование тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса. -М.: Наука, 1987. 272 с.
- Тарунин Е. JI. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции. Иркутск: изд-во Иркут. ун-та, 1990. 228 с.
- Helfrich W. Conduction-induced alignment of nematic liquid crystals — basic model and stability considerations// J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51. P. 4092−4098.
- Carr E. F. Influence of electric and magnetic fields on the dielectric constant and loss of the liquid crystal Anisaldazine// J. Chem. Phys. 1963. Vol. 38. P. 1536−1540.
- Williams R. Domains in liquid crystals// J. Chem. Phys. 1963. Vol. 39. P. 384−388.
- Kramer L., Pesch W. Convection instabilities in nematic liquid crystals//Annu. Rev. Fluid Mech. 1995, Vol. 17, P. 515−539.
- BukaA., Kramer L. Pattern formation in liquid ciystals. — New York: Springer, 1995. 339 p.
- Dubois-Violette E. Theory of instabilities of nematics under A.C. electric fields: special effects near the cut of frequency// J. Phys. (France). 1972. Vol. 33. P. 95−100.
- Dubois-Violette E., De Gennes P. G., Parodi O. Hydrodynamic instabilities of nematic liquid crystals under A.C. electric fields// J. Phys. (France). 1971. Vol. 32. P. 305−317.
- John Т., Stannarius R. Preparation of subharmonic patterns in nematic electroconvection// Phys. Rev. E. 2004. Vol.70. 25 202®. P. 34 833 486.
- John Т., Stannarius R, Heuer J. Influence of excitation wave forms and frequencies on the fundamental time symmetry of the system dynamics, studied in nematic electroconvection// Phys. Rev. E. 2005. Vol.71. 56 307.
- Heuer J., Stannarius R. Reentrant EHC pattern under superimposed square wave excitation// Mol. Liq. Cryst. 2006. Vol. 449. P. 11−19.
- Картавых H. H., Смородин Б. JI. Динамика электроконвективных структур нематического жидкого кристалла в негармоническом электрическом поле// Журнал технической физики. 2010. Т.80. Вып. 10. С. 64−69.
- Kai S., Hirakawa К. Successive transitions in electrohydrodynamic instabilities of nematics// Prog. Theor. Phys. Suppl. 1978. Vol. 64. P.212−243.
- Treiber M., Kramer L. Coupled complex Ginzburg-Landau equations for the weak elecrolyte model of electroconvection// Phys. Rev. E. 1998. Vol. 58. № 2. P. 1973−1982.
- Treiber M., Kramer L. Bipolar electrodiffusion model for electroconvection in nematics// Mol. Crysr. Liq. Cryst. 1995. Vol. 261. P. 311−326
- Dangelmayr G., Opreal. A bifurcation study of wave patterns for electroconvection in nematic liquid crystals// Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2004. Vol. 413. P.305—320.
- Коддингтон Э. А., Левинсон H. Теория обыкновенных дифференциальных уравнений. -М.: ИЛ, 1958. 475 с.
- Капустин А. П., Капустина О. А. Акустика жидких кристаллов. М.: Наука, 1986. 248 с.
- Капустина О. А. Акустика жидких кристаллов. Современный взгляд на проблему// Кристаллография. 2004. Т. 49. № 4. С. 759−772.
- Кожевников Е. Н., Кучеренко Я. В. Оптические свойства жидкокристаллической ячейки при бинарном воздействии периодического сдвига и сжатия// Журнал технической физики. 2008. Т. 79. Вып. 10. С. 95−101.
- Фредерике В., Цветков В. Об ориентирующем воздействии электрического поля на молекулы анизотропных жидкостей// ДАН СССР. 1935. Т. 2. № 7. С. 528−534.
- Блинов JI. М. Электрооптические эффекты в жидких кристаллах// Успехи физ. наук. 1974. Т. 114. Вып. 1. С. 67−96.
- Rosensweig R. Ferrohydrodinamics. — New York: Cambridge University Press., 1985. 344. p.
- Blums E., CebersA., MaiorovM. Magnetic Fluids. Berlin: Walter de Gruyter, 1997. 416 p.
- Шлиомис M. И. Магнитные жидкости// УФН. 1974. Т. 112. С.427−458.
- Levesque D., Weis J J. Orientational and structural order in strongly interacting dipolar hard spheres// Phys. Rev. E. 1994. Vol.49. P.5131−5140.
- SatohA., Chantrell R. W., Kamiyama S. I., Coverdale G. N. Three dimensional Monte Carlo simulations of thick chainlike clusters composed of ferromagnetic fine particles// J. Coll. Interface Sei. 1996. Vol. 181. P. 422—428.
- Tavares J. M., Weis J., Telo da Gama M. M. Strongly dipolar fluids at low densities compared to living polymers// Phys. Rev. E. 1999. Vol. 59. P. 43884−395.
- Zubarev A. Yu., Iskakova L. Yu. Convective instabilities in ferrofluids with internal structures// Magnetohydrodinamics. 2004. Vol. 40. № 3. P. 251−268.
- Зубарев А. Ю., Искакова JI. Ю. К теории физических свойств магнитных жидкостей с цепочечными агрегатами// ЖЭТФ. 1995. Т. 107. Вып. 5. С. 1534−1551.
- Zubarev A. Yu., Iskakova L. Yu. Effect of chain-like aggregates on dynamical properties of magnetic fluids// Phys. Rev. E. 2000. Vol. 61. P. 541−549.
- Odenbach S. Magnetoviscous effects in ferrofluids. Lecture -Notes in Physics. Monographs. Berlin: Springer, 2002. 154 p.
- Taketomi S. Magnetic fluid’s anomalous pseudo cotton-mouton effects about 107 times larger than that of nitrobenzene// Japanese Journal of Applied physics. 1983. Vol. 22. N. 7. P. 1137−1143.
- ЕринК. В. Оптическая анизотропия коллоидных растворов наноразмерных частиц магнетита в магнитном и электрическом полях (к 40-летию начала исследований)// Вестник Ставропольского государственного университета, Физика. 2009. Вып. 63(4). С. 96−99.
- IvanovA., Kuznetsova О. Magnetic properties of dense ferrofluids. An influence of interparticle correlation// Phys. Rev. E. 2001. Vol. 64 P. 41 405−1-12.
- ФарадейМ. Экспериментальные исследования по электричеству. -М.: Изд-во АН СССР, 1947. 540 с.
- Жакин А. И. Ионная электропроводность и комплексообразование в жидких диэлектриках//Успехи физ. наук. 2003. Т. 173. № 1. С. 51−68.
- Сканави Г. И. Физика диэлектриков: область слабых полей. — М. Физматгиз, 1949. 500 с.
- Сканави Г. И. Физика диэлектриков: область сильных полей. М. Физматгиз, 1958. 908 с.
- Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. — JI. Энергия, 1972. 296 с.
- Жакин А. И. Электрогидродинамика жидких диэлектриков на основе диссоциационно-инжекционной модели проводимости// Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. № 4. С. 3−13.
- Жакин А. И. Исследование электроконвекции и электроконвективного теплопреноса в жидких диэлектриках при униполярной инжекционной проводимости// Изв. АН СССР. МЖГ. 1988. № 2. С. 14−20.
- Жакин А. И. Развитие электроконвекции в жидких диэлектриках// Изв. АН СССР. МЖГ. 1989. № 1. С. 34−42.
- Верещага А. Н., Тарунин Е. J1. Надкритические режимы униполярной конвекции в замкнутой полости// Численное и экспериментальное моделирование гидродинамических явлений в невесомости. Свердловск: УрО АН СССР. 1988. С. 93−99.
- Верещага А. Н. Унарная электроконвекция в плоском слое// Гидродинамика и процессы тепломассопереноса. Свердловск: УрО АН СССР. 1989. С. 42−47.
- Тарунин Е. Л., Ямшина Ю. А. Расчет электрогидродинамичского течения в сильно неоднородных электрических полях// Магнитная гидродинамика. 1990. № 2. С. 142−144.
- Тарунин Е. JL, Ямшинина Ю. А. Ветвление стационарных решений системы уравнений электрогидродинамики при униполярной инжекции// Известия РАН. Механика жидкости и газа. 1994. № 3. С. 23−29.
- Ермолаев И. А., Жбанов А. И. Численное исследование униполярной инжекции при электроконвективном движении в плоском слое трансформаторного масла// Изв. РАН. МЖГ. 2003. № 6. С. 3−7.
- Pontiga F., Castellanos A. Physical mechanism of instability in a liquid layer subjected to an electric field and thermal gradient// Phys. Fluids. 1994. Vol. 6. P. 168Ф-1701.
- Polansky V. A., Pankrat’eva I. L. Electric current oscillations in low conducting liquids// J. Electrostat. 1999. Vol. 48. P. 27−41.
- Панкратьева И. Jl., Полянский В. А. Моделирование электрогидродинамических течений в слабопроводящих жидкостях// ПМТФ. 1995. Т. 36. № 4. С. 3614.
- Панкратьева И. Л., Полянский В. А. Образование сильных электрических полей при течении жидкости в узких каналах// Докл. РАН. 2005. Т. 403. № 5. С. 619−622.
- Prybylov V. N. Experimental study of electrization current of dielectric liquids in cylindrical pipe// Colloid. J. 1996. V. 58. P. 524−527.
- AttenP., Lacroix J. C., Malraison B. Chaotic motion in a coulomb force driven instability: large aspect ratio experiments// Physics Letters A. 1980. Vol. 79. № 4. P. 255−258.
- Malrison В., Atten P. Chaotic behavior of instability due to unipolar injection a dielectric liquid// Phys. Rev. Lett. 1982. Vol. 49. P. 723−726.
- Atten P., Lacroix J. C. Electrohydrodynamic stability of liquids subjected to unipolar injection: non linear phenomena// J. Electrostatic. 1978. Vol. 5. P. 439452.
- Lacroix J. C., Atten P., Hopfinger E. J. Electroconvection in a dielectric liquid layer subjected to unipolar injection// J. Fluid Mech. 1975. Vol. 69. Part 3. P.539−563.
- TsaiP., DayaZ. A., Deyirmenjian V. В., Morris S. W. Direct numerical simulation of supercritical annular electroconvection// Phys. Rev. E. 2007. Vol. 76. 26 305.
- DayaZ. A., Deyirmenjian V. В., Morris S. W., De Bruyn, J. R. Annular electroconvection with shear// Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 80. № 5. P. 964−967.
- Tsai P., Morris S. W., Daya Z. A. Localized states in sheared electroconvection//EPL. 2008. Vol. 84. 14 003.
- Ильин В. А., Петров Д. А. Линейный анализ устойчивости слабопроводящей жидкости в электрическом поле при униполярной инжекции зарядаII Вестник Пермского университета, Физика. 2011. Вып. 1(16). С. 31−35.
- Смородин Б. JI., Тараут А. В. Электроконвекция слабопроводящей жидкости при наличии* остаточной проводимости и инжекции// Вестник Пермского университета, Физика. 2009. Вып. 1(27). С. 7—12.
- Смородин Б. JL, Тараут А. В. Динамика бегущих волн в слое слабопроводящей жидкости в переменном поле// Вестник Пермского университета, Физика. 2010. Вып.'1(36). С. 3−8.
- FeliciN. Phenomenes hydro et aerodynamiques dans la conduction des dielectriques fluides// Revue Gen. Electricite. 1969. T. 78. P. 717−734.
- Castellanos A., Atten P., Velarde M. G. Electrothermal convection: Felici’s hydraulic model and the Landau picture of non-equilibrium phase transitions// J. Non-Equilib. Thermodyn. 1984. Vol. 9. P. 235−243.
- Castellanos A., Atten P., Velarde M. G. Oscillatory and steady convection-in dielectric liquid layers subjected to unipolar injection and temperature gradient// Phys. Fluids. 1984. Vol. 27. № 7. P. 1607−1615.
- Worraker W. J., Richardson A. T. The effect of temperature-induced variations in charge carrier mobility on stationary electrohydrodynamic instability//J. Fluid. Mech. 1979. Vol. 93. № 1. P. 29−45.
- Atten P., Lacroix J. C. Double injection with recombination: EHD linear and non-linear study// J. Electrostatics. 1978. Vol. 5. P. 453161.
- Chicon R., Castellanos A., Martin E. Numerical modeling of Coulomb-driven convection in insulating liquids// Fluid Mech. 1997. Vol. 344. P. 43−66.
- Жакин А. И. Приэлектродные и переходные процессы в жидких диэлектриках//Успехи физ. наук. 2006. Т. 176. № 3. С. 289−310.
- Gross M. J., Porter J. E. Electrically induced convection in dielectric liquids//Nature. 1966. Vol. 212. № 5068. P. 1343−1345.
- Lee Ch. O. Thermal instability of a slightly conducting liquid layer in a vertical electric field// Proc. 5th Int. Heat Transfer Conf. Tokyo. 1974. Vol. 3. P. 173−177.
- Turnbull R. J. Electroconvective instability with a stabilizing temperature gradient. I. Theory//Phys. Fluids. 1968. Vol. 11. № 12. P. 2588−2596.
- Bradley R. Overstable electroconvective instabilities// Quart. J. Mech. appl. Math. 1978. Vol. 31. Part. 3. P. 381−390.
- Martin P. J., Richardson A. T. Conductivity models of electrothemal convection in a plane layer of dielectric liquid// Heat Transfer. 1984. Vol. 106. P.131−136.
- Turnbull R. J. Electroconvective instability with a stabilizing temperature gradient. II. Experimental results// Phys. Fluids. 1968. Vol. 11. № 12. P. 2597−2603.
- Косвинцев С. P. Экспериментальное исследование электроконвекции в плоском слое неоднородно нагретой слабопроводящей жидкости// Вестник Пермского университета, Физика. 1994. Вып. 2. С. 128−140.
- Roberts P. Н. Electrohydrodynamic convection// Quart. J. Mech. Appl. Math. 1969. Vol. 22. № 2. P. 211−220.
- Turnbull R. J., Melcher J. R. Electrohydrodynamic Rayleigh-Taylor bulk instability//Phys. Fluids. 1969. Vol. 12. № 6. P. 1160−1166.
- TakashimaM., HamabataH. The stability of natural convection in a vertical layer of dielectric fluid in the presence of a horizontal ac electric field// J. Phys. Soc. Japan. 1984. Vol. 53. № 5. P. 1728−1736.
- ПуятсВ. В. Электроконвекция при импульсном электрическом поле// Электронная обработка металлов. 1971. № 6. С. 44−50.
- Стишков Ю. К., Остапенко А. А. Электрогидродинамические течения в переменном электрическом поле// Магнитная гидродинамика. 1980. № 3. С. 139−142.
- Семенов В. А. Параметрическая неустойчивость неравномерно нагретого горизонтального слоя жидкого диэлектрика в переменном электрическом поле//Изв. РАН. МЖГ. 1993. № 5. С. 184−186.
- Smorodin В. L., Velarde М. G. Electrothermoconvective instability of an ohmic liquid layer in an unsteady electric field// Journal of Electroctatics. 2000. Vol. 48. Issues 3−4. P. 261−277.
- Смородин Б. JI., ТараутА. В. Параметрическая конвекция слабопроводящей жидкости в переменном электрическом поле// Известия РАН, МЖГ. 2010. № 1. С. 3−11.
- Ильин В. А., Смородин Б. Л. Периодические и хаотические режимы электроконвекции жидкого диэлектрика в горизонтальном конденсаторе// Письма в журнал технической физики. 2005. Т. 31. № 10. С. 57−63.
- Ильин В. А. Маломодовая модель конвекции идеального диэлектрика// Журнал технической физики. 2010. Т. 80. № 8. С. 3848.
- Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability. NY: Dover, 1981. 704 c.
- ВерещагаА. H. Численные исследования электроконвекции в слабопроводящих жидкостях с различными физическими свойствами// Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. Пермь. 1990. 125 с.
- Верещага А. Н., Тарунин Е. Л. Эффективность конвективного перемешивания в замкнутой полости// Неизотермические течения вязкой жидкости. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. С. 3−10.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. Колебательное поведение структур нематического жидкого кристалла в электрическом поле// Конференция молодых ученых «Неравновесные переходы в сплошных средах», тезисы докладов. Пермь. 2006. С. 44−45.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. Электроконвективная неустойчивость нематического жидкого кристалла в модулированном электрическом поле// Тезисы докладов ХУ1-ой Зимней школы по механике сплошных сред. Пермь. 2009. С. 262.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. Параметрическая электроконвекция нематического жидкого кристалла// Вестник Пермского университета, Физика. 2009. Вып. 1(27). С. 31—37.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. Электроконвекция нематического жидкого кристалла в переменном электрическом поле// Журнал технической физики. 2009. Т. 79. Вып. 5. С. 59−64.
- Смородин Б. Л., Мордвинов А. Н. Оптический отклик нематического жидкого кристалла в переменном электрическом поле// Вестник Пермского университета, Физика. 2010. Вып. 1(38). С. 32−38.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. О возникновении параметрической электроконвекции нематического жидкого кристалла// Журнал технической физики. 2011. Т. 81. Вып. 5. С. 8996.
- Мордвинов А. Н. Смородин Б. Л. Электроконвективная неустойчивость феррожидкости с цепочечными агрегатами// Вестник Пермского университета, Физика. 2011. Вып. 1(16). С. 39— 44.
- Мордвинов А. Н. Возникновение конвекции феррожидкости с цепочечными агрегатами в электрическом поле// Материалы Всероссийской конференции молодых ученых «Неравновесные процессы в сплошных средах» НПСС-2010. Пермь. 2010. С. 182−185.
- Мордвинов А. Н., Смородин Б. Л. Электроконвекция неоднородно нагретой слабопроводящей жидкости при униполярной инжекции// Материалы краевой научно-практической конференции «Физика для