Моделирование конвективного теплопереноса во вращающейся замкнутой полости с локальным источником энергии

Степан Андреевич Михайленко (Stepan A. Mikhailenko), Михаил Александрович Шеремет

Аннотация


Проводится численный анализ нестационарных режимов конвективного теплопереноса в замкнутой вращающейся полости при наличии локального источника постоянной температуры. Краевая задача математической физики, сформулированная в безразмерных переменных «функция тока – завихренность – температура», реализована численно методом конечных разностей второго порядка точности на равномерной сетке. Исследования проведены в широком диапазоне изменения чисел Рэлея и Тейлора, а также временного параметра, отражающего формирование периодической картины течения и теплопереноса. Показаны поля течения и температуры, характеризующие развитие анализируемого процесса при изменении определяющих параметров.

Поступила в редакцию 19.03.2017; принята к опубликованию 25.04.2017


Полный текст:

PDF

Литература


Gorelikov A. V., R’akhoskii A. V., Fokin A. S. Numerical investigation of some transient natural convection modes in a rotating spherical layer. Computational Continuum Mechanics, 2012, vol. 5, no. 2, pp. 184–192.

Vyatkin A. A., Ivanova A. A., Kozlov V. G., Sabirov R. R. Convection of a heat-generating fluid in a rotating horizontal cylinder. Fluid Dynamics, 2014, vol. 49, no. 1, pp. 17–25.

Baig M. F., Masood A. Natural convection in a two-dimensional differentially heated square enclosure undergoing rotation. Numerical Heat Transfer, Part A, 2001, vol. 40, no. 2, pp. 181–202.

Sandaravadivelu K., Kandaswamy P. Nonlinear convection in a rotating square cavity. Acta Mechanica, 2000, vol. 144, no. 1, pp. 119–125.

Saleh H., Alhashash A. Y. N., Hashim I. Rotation effects on non-Darcy convection in an enclosure filled with porous medium. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2013, vol. 43, pp. 105–111.

Sedelnikov G. A., Busse F. H., Lyubimov D. V. Convection in rotating cubical cavity. European Journal of Mechanics B/Fluids, 2012, vol. 31, pp. 149–157.

Fann S., Yang W. J. Convective heat transfer in rotating square channel with oblique cross section. Computational Mechanics, 1994, vol. 14, no. 5, pp. 513–527.

Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M. Convective stability of incompressible fluids. Jerusalem, Israel: Keter Publishing House, 1976, 330 p.

Paskonov V. M., Polezhaev V. I., Chudov L. A. Chislennoe modelirovanie processov teplo- i massoobmena (Numerical simulation of heat and mass transfer processes). Мoscow: Nauka, 1984, 288 p. (In Russian).

Gibanov N. S., Sheremet M. A. Vlijanie formy i razmerov lokal'nogo istochnika jenergii na rezhimy konvektivnogo teploperenosa v kvadratnoj polosti (Effect of shape and sizes of a local heat source on convective heat transfer in a square cavity). Computer Research and Modeling, 2015, vol. 7, no 2, pp. 271–280 (In Russian).

Astanina M. S., Sheremet M. A. Simulation of natural convection with variable viscosity in an enclosure with a local heat source. Bulletin of Perm University. Series: Physics, 2015, no. 3 (31), pp. 52–58 (In Russian).

Hamady F. J., Lloyd J. R., Yang K. T., Yang H. Q. A study of natural convection in a rotating enclosure. Journal of Heat Transfer, 1994, vol. 116, pp. 136–143.

Tso C. P., Jin L. F., Tou S. K. W. Numerical segregation of the effects of body forces in a rotating, differentially heated enclosure. Numerical Heat Transfer, 2013, vol. 51, pp. 85–107.




DOI: http://dx.doi.org/10.17072/1994-3598-2017-1-19-25

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.



ISSN: 1994-3598

Адрес издателя и учредителя: ПГНИУ, ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614990
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охраны культурного наследия. Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-66788 от 08 августа 2016 г.

Научное издание

© ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», 2017