Вихри Бенара
Жидкость в сосуде нагревается снизу. Холодная, более плотная жидкость, которая располагается в верхней части слоя, стремится опуститься, в то время как нижняя часть слоя, более теплая и менее плотная, стремится подняться. Возрастая, градиент температуры достигает критического значения, и тогда «внезапно» устанавливается макроскопическое движение жидкости, образующее четко выраженные структуры: на одних участках нагретая жидкость поднимается и затем охлаждается у верхней поверхности, на других — опускается. Именно в результате этого и возникает движение в виде цилиндрических или шестигранных ячеек. Эти ячейки, по внешнему виду напоминающие пчелиные соты, получили название ячеек Бенара.

Почему нагретая жидкость поднимается легко понять, если вспомнить, что при нагревании жидкость расширяется, ее плотность уменьшается и из-за действия силы Архимеда, более нагретая жидкость всплывает, а холодная, у которой, соответственно, плотность больше, тонет. По мере увеличения подвода теплоты структура валов дробится... Сам поток при этом сохраняет свой пульсирующий (турбулентный) характер и состоит из множества вложенных один в другой вихрей.

На видео — эксперимент: реоскопическая (текущая) жидкость слой за слоем наносится на горячую алюминиевую пластину и исследуется формирование структуры.
Параметры эксперимента:
Диаметр пластины 113,0 ± 0,5 мм
Температура воды: 90 ± 10 ° C.
Реоскопическая жидкость: силиконовое масло 50 сСт + медные пигменты (5–25 мкм).
1 мл жидкости соответствует толщине слоя 0,1 мм

Цикл книг «Фракталы и Хаос»