МАРАНГО́НИ ТЕЧЕ́НИЯ

МАРАНГО́НИ ТЕЧЕ́НИЯ (кон­век­ция Ма­ран­го­ни), воз­ник­но­ве­ние по­то­ков жид­ко­сти, вы­зван­ное не­од­но­род­но­стью по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния на гра­ни­це раз­де­ла газ – жид­кость или жид­кость – жид­кость. Пер­во­на­чаль­но к кон­век­ции Ма­ран­го­ни от­но­си­ли те­че­ния, при ко­то­рых гра­ди­ент по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния был обу­слов­лен не­од­но­род­но­стью со­ста­ва по­верх­но­ст­но­го слоя: имен­но их при­ро­да бы­ла впер­вые пра­виль­но ис­тол­ко­ва­на итал. фи­зи­ком К. Ма­ран­го­ни в 1865. Впо­след­ст­вии тер­ми­ном «М. т.» ста­ли на­зы­вать и те­че­ния, свя­зан­ные с гра­ди­ен­та­ми темп-ры жид­ко­сти или элек­тро­ста­тич. по­тен­циа­ла. Те­че­ния, вы­зван­ные не­од­но­род­но­стя­ми темп-ры и со­ста­ва жид­ких сред, име­ют во мно­гом сход­ную струк­ту­ру.

По­яв­ле­ние М. т. объ­яс­ня­ет­ся сле­ду­ющим об­ра­зом. Ес­ли по­верх­ность жид­ко­сти не­од­но­род­на, то вдоль неё име­ет­ся гра­ди­ент по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния, при­во­дя­щий к не­ском­пен­си­ро­ван­но­сти на­пря­же­ний в по­верх­но­ст­ном слое. Эти на­пря­же­ния вы­зы­ва­ют дви­же­ние сло­ёв жид­ко­сти, при­ле­гаю­щих к по­верх­но­сти, ко­то­рое за­тем рас­про­стра­ня­ет­ся в объ­ём вяз­ких сред.

К М. т. от­но­сят­ся: дви­же­ние не­од­но­род­ных плё­нок жид­ко­сти, а так­же пу­зырь­ков и ка­пель в не­од­но­род­ных сре­дах; тор­мо­же­ние (до­пол­ни­тель­ное к вяз­ко­му) пу­зырь­ков и ка­пель, пе­ре­ме­щаю­щих­ся в од­но­род­ных рас­тво­рах ПАВ, ко­то­рое обу­слов­ле­но фор­ми­ро­ва­ни­ем не­од­но­род­но­го слоя этих ве­ществ на гра­ни­це газ – жид­кость. М. т. на­зы­ва­ют и разл. ро­да вол­но­вые и вол­но­об­раз­ные дви­же­ния сло­ёв жид­ко­сти, к наи­бо­лее из­вест­ным из ко­то­рых от­но­сит­ся кон­век­ция Бе­на­ра – Ма­ран­го­ни; этот вид кон­век­ции пред­став­ля­ет со­бой вих­ре­вые по­то­ки с ячеи­стой струк­ту­рой, сфор­ми­ро­ван­ной кон­век­тив­ным дви­же­ни­ем, за­ро­ж­даю­щим­ся в тон­ком слое по­дог­ре­вае­мой сни­зу жид­ко­сти. От­кры­то так­же мно­же­ст­во ти­пов бе­гу­щих волн, са­мо­про­из­воль­но об­ра­зу­ю­щих­ся на меж­фаз­ных по­верх­но­стях при пе­ре­но­се к ним ПАВ. По­ми­мо ре­гу­ляр­ных дви­же­ний, М. т. мо­гут при­во­дить к про­цес­сам, сход­ным с тур­бу­лент­ным дви­же­ни­ем.

С М. т. свя­зан и эф­фект Ма­ран­го­ни – Гиб­бса, суть ко­то­ро­го со­сто­ит в уве­ли­че­нии на­тя­же­ния плён­ки рас­тво­ра ПАВ при её рас­тя­же­нии. Эф­фект обу­слов­лен сни­же­ни­ем кон­цен­тра­ции ПАВ в по­верх­но­ст­ных сло­ях при бы­ст­ром рас­тя­же­нии плён­ки. В ре­зуль­та­те та­ко­го сни­же­ния по­верх­но­ст­ной кон­цен­тра­ции ПАВ по­вы­ша­ет­ся по­верх­но­ст­ное на­тя­же­ние и воз­ни­ка­ет М. т., пре­пят­ст­ву­ющее рас­тя­же­нию плён­ки.