Double-diffusive Convection in a Two Layered Aqueous Solution by Lateral Heating and Cooling.
Takeshi Yamane, EIJI NAKAJIMA, Masamichi Yoshida, Hisashi Miyashita · KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU · 2000
矩形容器内で階段状に2層に濃度成層するNa2CO3水溶液を側方から加熱冷却したときに発生する二重拡散対流を対象に, 広い初期浮力比N0=0.54～7.17のもと, 感温液晶とポリスチレン粒子を用いた温度場と流れ場の同時可視化実験を行なった.加熱冷却後, 間もなく熱と溶質の二重拡散により2層のセル対流構造が形成され, それは比較的長い擬定常状態を経て崩壊した. 崩壊前に界面の波打ち現象が確認されたが, このときの界面近傍の流れ構造, 温度場形状は非常に複雑であり, その現象のスケールは熱レイリー数に依存した. また, 界面崩壊時間は条件により10～600分まで変化するが, それは初期浮力比に大きく依存した. さらに, 本結果と溶液・条件が異なる既往の研究結果との間で界面崩壊時間の比較を行ったところ, 2つ研究で得られた界面崩壊時間は無次元時間FomScを用いて良好に相関できることがわかった.