Doppelt diffusive Instabilitäten in reaktiven Flüssig-flüssig-Systemen

Vorgeschlagenen Projektes Gegenstand is die experimentelle Untersuchung doppelt diffusiver Instabilitäten（double diffusive instabilities）in Flüssig-flüssig Systemen mit Grenzflächenreaktion. Das ausgewählte System is ein geschichtetes Zwei-Flüssigkeitssystem（organisches Lösungsmittel plus Säure über瓦塞尔plus Base），in dem eine Zflächennahe Neutralisation stattfindet.该系统在一个定性研究中具有明显的动态特性（Eckert & Grahn 1999，Physical Review Letters 82，3326-39）。一个预先设定的Merkmal dieses Systems ist die Ausbildung einer kleinskaligen Fingerstruktur in der wässrigen Phase，die einen effizienten Mischungsprozess beautiful kt.这种指状结构是一种类似扩散不稳定性的结构，它是通过对Stoff和Wärme的扩散效率的不稳定性的不稳定性进行分析而形成的。这是一个基于实验的浓度和温度梯度的测量方法。在他的时代发展中的局部历史。该方法包括微分干涉测量、激光多普勒风速测量和红外热像测量。Mittels einer Synthese der gewonnenen Information soll das Projekt zu einem verbesserten quantitiven Verständnis der Dynamik dieses Instabilitätstyps beitragen.

Gegenstand des vorgeschlagenen Projektes ist die experimentelle Untersuchung doppelt diffusiver Instabilitäten (double diffusive instabilities) in Flüssig-flüssig Systemen mit exothermer Grenzflächenreaktion. Das ausgewählte System ist ein geschichtetes Zwei-Flüssigkeitssystem (organisches Lösungsmittel plus Säure über Wasser plus Base), in dem eine grenzflächennahe Neutralisation stattfindet. Dieses System wurde hinsichtlich seines dynamischen Verhaltens bereits in einer Vorstudie qualitativ charakterisiert (Eckert & Grahn 1999, Physical Review Letters 82, 3326-39). Ein prägnantes Merkmal dieses Systems ist die Ausbildung einer kleinskaligen Fingerstruktur in der wässrigen Phase, die einen effizienten Mischungsprozess bewirkt. Diese Fingerstruktur ist die Konsequenz einer doppelt diffusiven Instabilität, die durch die unterschiedlichen Größenordnungen der Diffusionskoeffizienten von Stoff und Wärme bedingt wird. Der Schwerpunkt des vorgeschlagenen Projektes liegt auf der experimentellen Bestimmung von Konzentrations- und Temperaturgradienten bzw. von lokalen Geschwindigkeiten in ihrer zeitlichen Entwicklung. Die dazu herangezogenen Meßverfahren umfassen Differentialinterferometrie, Laser-Doppler-Anemometrie sowie Infrarot-Thermographie. Mittels einer Synthese der gewonnenen Information soll das Projekt zu einem verbesserten quantitiven Verständnis der Dynamik dieses Instabilitätstyps beitragen.