Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Безуглый Б.А., Флягин В.М.
Оценка температуры в зоне нагрева при возбуждении фотоиндуцированной термокапиллярной конвекции

Тюменский государственный университет, г. Тюмень, Россия

Аннотация

Предложен простой способ измерения температуры подложки с помощью точечного контактного термодатчика в зоне облучения при фотовозбуждении термокапиллярной конвекции. Установлена линейная зависимость температуры от мощности индуцирующего пучка. Зависимость температуры на поверхности подложки от толщины слоя имеет минимум. Такое поведение можно объяснить существованием застойной зоны термокапиллярного вихря. Показана независимость результатов измерения температуры от типа и размера датчика в диапазоне 0...5 К относительно температуры термостата.

Заключение

Предложен простой подход, позволяющий оценить изменение температуры подложки с помощью точечного контактного термодатчика в зоне облучения при фотовозбуждении ТК конвекции. Проведены оценки изменения температуры подложки для набора жидкостей с различными вязкостями, ее значения при мощности индуцирующего лазера до 8 мВт для различных жидкостей достигают 7.5 К. Установлено, что зависимость температуры подложки от толщины слоя имеет минимум, наличие которого можно объяснить следующим образом. Падение температуры на поверхности подложки в области малых толщин предположительно связано с увеличением объема ТК вихря и, следовательно, увеличением расхода энергии на его поддержание. По положению минимума можно судить о толщине слоя с наиболее эффективным теплоотводом от подложки. При дальнейшем росте толщины в придонном слое основным механизмом переноса тепла становится кондуктивный, и вследствие его малой эффективности по сравнению с конвективным механизмом температура подложки растет. Сравнение температур, оцененных с помощью нескольких датчиков разных типов, показало, что в приближении, когда возмущение датчиком теплового поля в подложке не учитывается, а размер его чувствительного элемента приблизительно равен диаметру пучка индуцирующего лазера, предложенный подход к измерению температуры подложки в зоне нагрева не зависит от размеров и материала датчика.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Безуглый Б.А., Чемоданов С.И., Зыков А.Ю. Фотоиндуцированная капиллярная конвекция: применение в теплофизике