Parametrische Modulation thermischer und thermomagnetischer Konvektion in magnetischen Flüssigkeiten

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Bei einer horizontal liegenden Flüssigkeitsschicht, die von unten geheizt und von oben gekühlt wird, ist der Instabilitätswert der Temperaturdifferenz bei der Konvektion eintritt ein fester Wert, der nur von der verwendeten Flüssigkeit und den geometrischen und thennischen Randbedingungen abhängt. Theoretische Vorhersagen haben gezeigt, dass eine periodische Modulation der treibenden Kräfte zu einer Veränderung der Stabilitätsgrenze führen kann, wobei sowohl parametrische Stabilisierung als auch Anregung auftreten können. Derartige Effekte sind für normale thermische Konvektion experimentell aus technischen Gründen nicht untersuchbar. Bei Ferrofluiden stellt sich die Möglichkeit, die notwendige zeitliche Variation der konvektionstreibenden Kraft über eine Modulation angelegter magnetischer Felder zu erreichen. Das Ziel des beantragten Projektes ist es, die parametrische Beeinflussung thermischer und thermomagnetischer Konvektion in magnetischen Flüssigkeiten unter Einwirkung oszillierender magnetischer Felder zu untersuchen. Dabei sollen durch Variation der Anregungsfrequenzen und der relativen Ausrichtung zwischen Temperaturgradient und Schwerefeld sowohl stabilisierende wie parametrisch angeregte Strömungsformen experimentell beobachtet und die entsprechenden Stabilitätsgrenzen ermittelt werden. Besonderes Augenmerk soll dabei auf das Auftreten zeitlich variabler Strömungsstrukturen bei parametrischer Anregung der therrnomagnetischen Konvektion gelegt werden.