Konvektive Fingering-Instabilität autokatalytischer Reaktionsfronten

自催化反应前沿的对流指指不稳定性

• 批准号: 5195061
• 负责人: Professor Dr. Stefan C. Müller
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5195061?language=en
• 关键词: Konvektive; Fingering; Instabilit; autokatalytischer; Reaktionsfronten

Im Vorhaben soll die Strömungsinstabilität chemischer Reaktionsfronten in einer quasi-zweidimensionalen Hele-Shaw-Zelle experimentell untersucht werden. Experimente zu einer durch eine autokatalytische Reaktion unter Schwerkrafteinfluß hervorgerufenen Konvektion zeigten dort kürzlich eine neuartige Instabilität, deren fingerförmige Frontdeformation typische Eigenschaften des druckgetriebenen Saffman-Taylor-Problems zweier übereinandergeschichteter Fluide besitzt. Mehrere neuere theoretische Untersuchungen untermauern das Auftreten solcher Finger an einer Reaktionsfront.Der Bezug dieser Instabilität zum klassischen Saffman-TaylorProblem soll experimentell untersucht werden. Dabei stehen zum einen der Einsatz der Instabilität und die Dispersionsrelation der Konvektionsmoden, zum anderen die späte Phase der Instabilität im Brennpunkt des Interesses. Bei letzterer ist zu klären, ob das System eher zu einer Dominanz einzelner Finger oder zur Spaltung neigt. Ein Vergleich mit nicht-reaktiven Grenzflächen zwischen zwei Fluiden entsprechender Dichteschichtung soll die Rolle der autokatalytischen Reaktion klären. Die Untersuchung dieser Strukturen in einer Hele-Shaw-Zelle verspricht wesentliche Aussagen zur chemie-technisch relevanten Instabilität von Fronten in porösen Substraten.

在一个准二维Hele-Shaw-Zelle实验中发现了强不稳定性化学反应前沿。实验zu einer durch eine autokatalytische Reaktion unter Schwerkraftefteinfluenza hervorufenen Konvektion zeigten dort kürzlich eine neuartige Instabilität，deren förmige Front deformation typische Eigenschaften des druckgetriebenen Saffman-Taylor-Problems zweier übereinandergeschichteter Fluide besitzt.许多新的理论研究都是在一个Reaktionsfront上进行的，这是一个经典的Saffman-Taylor问题的不稳定性，它是由实验韦尔登得出的。Dabei stehen zum einen der Einestertion der Instabilität und die Dispersionsrelation der Konvektionmoden，zum anderen die späte Phase der Instabilität im Brennpunkt des Interes. Bei letzterer ist zu klären，ob das System eher zu einer Dominanz einzelner Finger or der zur Spaltung neigt. Ein Vergleich mit nicht-reaktiven Grenzflächen zwischen zwei Fluiden entsprechender Dichteschichtung soll die Rolle der autokatalytischen Reaktion klären.在一个Hele-Shaw-Zelle中的结构的研究表明了在多孔基底中与前沿化学技术相关的不稳定性。