Dufour-Effekt getriebene Konvektion in binären Gasmischungen

Der Dufour-Effekt beschreibt die durch einen angelegten Konzentrationsgradienten verursachten Veränderungen in der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Temperaturfeldes. Ein Modell, in dem der Dufour-Effekt eine signifikante Rolle spielt, ist ein binäres Gasgemisch in einem zweidimensionalen Sys...

Verfasser: Kuchel, Max Theodor
Weitere Beteiligte: Linz, Stefan (Gutachter)
FB/Einrichtung:FB 11: Physik
Dokumenttypen:Dissertation/Habilitation
Medientypen:Text
Erscheinungsdatum:2012
Publikation in MIAMI:30.01.2013
Datum der letzten Änderung:22.02.2017
Angaben zur Ausgabe:[Electronic ed.]
Schlagwörter:Dufour-Effekt; binäre Gasmischung; Konvektion; Onsager-Theorie; Irreversible Thermodynamik; solutale Rayleigh-Zahl; van-der-Waals-Gas
Fachgebiet (DDC):530: Physik
Lizenz:InC 1.0
Sprache:Deutsch
Format:PDF-Dokument
URN:urn:nbn:de:hbz:6-97399609544
Permalink:https://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-97399609544
Onlinezugriff:diss_kuchel.pdf

Der Dufour-Effekt beschreibt die durch einen angelegten Konzentrationsgradienten verursachten Veränderungen in der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Temperaturfeldes. Ein Modell, in dem der Dufour-Effekt eine signifikante Rolle spielt, ist ein binäres Gasgemisch in einem zweidimensionalen System mit isothermalen und free-slip-Randbedingungen sowie einem Konzentrationsgradienten in der vertikalen und ohne Ränder in der lateralen Richtung. Eine Galerkin-Approximation nahe den Instabilitäten ergibt Lösungen, deren Existenz, Stabilität und Aussehen abhängig von Parametern wie der Prandtl-Zahl, Lewis-Zahl, Dufour-Zahl diskutiert wird. Für 210 Gasmischungen werden fünf Modelle für die Dufour-Zahl, die die Stärke des Dufour-Effektes beschreibt, untersucht. Eine direkte numerische Simulation (Pseudospektralverfahren) für das Modell wird durch geführt und mit den analytischen Ergebnissen verglichen.