Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2004 / Cilt: 19 - Sayı: 2

Yüzen bölge konfigürasyonunda kararlı marangoni konveksiyondan osilasyonlu marangoni konveksiyona geçişi üzerine deneysel bir çalışma

An experimental study of transition from steady to oscillatory marangoni convection in a floating zone configuration

Adnan SAĞLAM, Ramazan SELVER, Nuri ÖZEK

Sayfa
217–225
DOI
—

Özet

Bu çalışmada, yüzen bölge konfigürasyonunda yukarıdan ısıtılarak yüksek Prandtl sayısına sahip bir akışkan kolonundaki yüzey gerilimli akış deneysel olarak araştırılmıştır. Deney akışkanı iki küçük dairesel bakır çubuk arasına dikey vaziyette asılmış olup, bu bakır çubuklara farklı sıcaklıklar uygulanmıştır. Bu çalışmada 3 mm çapında bakır çubuklar kullanılmıştır. Deney akışkanı olarak kinematik viskozitesi 5 cSt olan silikon yağı kullanılarak belirli şartlar altında akış ve sıcaklık osilasyonları gözlenmiştir. Farklı şartlar için kritik sıcaklık farkı ölçülmüş ve akış şekilleri mikroskop sistemi sayesinde gözlenmiştir. Akışkanın serbest yüzeyinden ortama olan ısı kaybının osilasyonların başlama noktasına olan etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada farklı duvar sıcaklıklarında ve farklı boyutsal oranlardaki kritik sıcaklık farkı değerleri incelenmiştir.

Abstract

In this study, thermocapillary flow was investigated experimentally in liquid bridges of high Prandtl number fluids in floating-zone configuration by heating from above (opposite direction of thermocapillary and buoyant forces). Test fluid was suspended vertically between two small circular rods which are maintained at different temperatures. We used 3 mm diameter rods in the present experiment. Flow and temperature oscillations were observed under various conditions using 5 cSt silicone oil as the test fluid. The critical temperature differences were measured for various conditions and flow patterns were observed by a microscope system. The effect of heat transfer from the liquid free surface to surrounding air on the onset of the oscillations was investigated. The values of the critical temperature differences measured at various aspect ratios and various cold wall temperatures were investigated in the present experiment.