YÜZEN BÖLGE KONFİGÜRASYONUNDA KARARLI MARANGONİ KONVEKSİYONDAN OSİLASYONLU MARANGONİ KONVEKSİYONA GEÇİŞİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

• Yüzey gerilimli akış, kararlı Marangoni konveksiyon, osilasyonlu Marangoni konveksiyon.

Kaynakça

1. Ostrach, S., “Motion İnduced by Capillarity”, Physico Checal Hydrodynamics 2 (ed.D. B. Spolding), p. 571, 1977.
2. Schwabe, D., Scharmann, A., Preisser, F., Oeder, R., “Experiments on surface tension driven flow in floating zone felting”, Journal. of Crystal Growth, 43, p. 305-312, 1978.
3. Chun, H., Wuest, W., “A Micro gravity simulation of Marangoni convection”, Acta Astronautica, 6, p. 681-686, 1978.
4. Napalitano, L. G., Monti, R., Russo, G., “Marangoni convection in one and two liquids floating zones”, Naturwissenschaften, 73, p. 352-360, 1986.
5. Yasuhiro Kamotani, Li Wang, Sayaka Hatta, Ramazan Selver, ShinichiYoda, “Effect of free surface heat transfer on onset of oscillatory thermocapillary flow of high Prandtl number fluid”, J. Jpn. Soc. Microgravity Appl. Vol. 18, no. 4, p. 283-288, 2001.
6. Y. Kamotani, L. Wang, S. Hatta, R. Selver, P. S. Bhunia, and S. Yoda, “Effect of old wall temperature on onset of oscillatory thermocapillary flow”, 39 th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 8-11 January 2001, Reno, NV.
7. Preisser, D. Schwabe, A. Scharmann, “Steady and oscillatory thermocapillary convection in liquid columns with free cylindrical surface ”, J. Fluid Mech., vol. 126, p. 545-567, 1983.