電場を付加した電解質溶液層内のベナール対流

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概要

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電場中に置かれた電解質溶液層内のベナール対流における安定性, 物質移動速度, 対流パターンに及ぼす泳動効果を実験的, 理論的に調べた.<BR>H<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB>水溶液中のCu<SUP>2</SUP>+イオンが銅電極表面上に析出することによって生ずる濃度勾配が, 不安定な密度勾配を形成してベナール対流を発生させる. 電解質溶液層内を流れる電流値を測定することにより, 静止状態から定常対流状態に至るまでの平均物質移動速度の経時変化を求めた. 定常状態の平均シャーウッド数は, 対応する伝熱系のヌッセルト数よりも常に大きい値を示し, 泳動効果は物質移動速度を促進させる. 波数とレイリー数の関係, および六角セル内の対流の向きは伝熱系の場合と異なる. エネルギー積分法を用いた理論的な解析により, 泳動効果は電解質溶液層を不安定化し, 臨界レイリー数を低下させ, 平均シャーウッド数を増加させることがわかった.

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