Самойлова А.Е., Паршакова Я.Н. «Колебательная неустойчивость слоя жидкости со свободной деформируемой поверхностью» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 73-80 (2018)

Задача об устойчивости неоднородно нагретого слоя жидкости со свободной поверхностью рассматривается за рамками традиционного приближения Буссинеска с целью выяснения механизма развития ранее обнаруженной новой моды колебательной неустойчивости. Данная мода, возникающая в отсутствие термокапиллярного эффекта и гравитации существенно связана с деформируемостью свободной поверхности и тепловым расширением жидкости. В ходе настоящего исследования проведён асимптотический анализ устойчивости слоя невязкой жидкости. Сопоставление данных аналитических результатов с ранее полученными численными результатами позволило судить об основном механизме развития новой колебательной моды неустойчивости. Проведено также прямое численное моделирование течений при неоднородном нагреве слоя жидкости в условиях невесомости и отсутствия термока-пиллярного эффекта. Данные о полях скорости и форме свободной поверхности жидкости подтверждают возникновение колебательного режима течения в жидкости. Сделан вывод о том, что к развитию неустойчивости приводит эффект растекания жидкости от более нагретых мест к менее нагретым на деформированной из-за капиллярных волн поверхности.