Тепловая конвекция в ячейке Хеле–Шоу при наличии у жидкости зависимости температуропроводности от температуры
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2018-3-55-64Ключевые слова:
ячейка Хеле – Шоу, тепловая конвекция, зависимость температуропроводности от температурыАннотация
Проведено теоретическое исследование тепловой конвекции в подогреваемой снизу вертикальной ячейке Хеле – Шоу при учете зависимости температуропроводности жидкости от температуры. Получено распределение температуры в полости, соответствующее состоянию механического равновесия. Оказалось, что в состоянии равновесия температура зависит от вертикальной координаты по корневому закону. Исследована устойчивость состояния механического равновесия относительно малых нормальных возмущений. Показано, что наиболее опасным возмущением для рассматриваемой геометрии оказалась мода, соответствующая двухвихревому стационарному течению. Выполнен расчет надкритических стационарных и нестационарных движений в плоскости широких граней полости. Численное моделирование проводилось в приближении плоских траекторий, которое хорошо согласуется со всеми известными экспериментальными и теоретическими данными по конвективным течениям в подобных полостях. Показано, что включение в модель механизма зависимости температуропроводности от температуры приводит к нарушению симметрии “верх-низ” течений при малых значениях надкритичности.Библиографические ссылки
Gershuni G. Z., Zhukhovitskii E. M. Convective stability of incompressible fluids. Jerusalem: Keter Publishing House, 1976. 330 p.
Babushkin I. A., Glazkin I. V., Demin V. A., Platonova A. N., Putin G. F. Variability of a typical flow in a Hele–Shaw cell. Fluid Dynamics, 2009, vol. 44, no. 5, pp. 631–640.
Demin V. A., Petukhov M. I. The effect of temperature dependence of the viscosity on stationary convective flows in Hele–Shaw cell. Bulletin of South Ural State University. Series of “Mathematics. Mechanics. Physics”, 2017, vol. 9, no. 2, pp. 47–54. DOI: 10.14529/mmph170206.
Lamb H. Hydrodynamics. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1993, 768 p.
Savchenko I. V. Experimental’noye issledovaniye teploprovodnosti i temperaturoprovodnosti rasplavov legkoplavkih metallov i splavov metodom lazernoy vspyshki. Avtoreferat kandidatskoy dissertatsii, Institut teplofiziki im. S.S. Kutateladze SO RAN, Novosibirsk, 2011. 20 p (In Russian).
Solomin B. A., Hodakov A. M. Definition of thermal diffusivity of a multicomponent liquid at it cooling. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2008, vol. 10, no. 3, pp. 716–718.
Baldina N. O., Demin V. A. Thermal convection in a horizontal fluid layer in the case of thermal conductivity dependence on temperature. Bulletin of Perm University. Physics, 2015, no. 3 (31), pp. 5–12.
Fletcher C. A. J. Computational techniques for fluid dynamics. Vol. 1. Springer-Verlag. 1988. 409 p.
Fletcher C. A. J. Computational techniques for fluid dynamics. Vol. 2. Springer-Verlag. 1988. 484 p.
Roache P. Computational fluid dynamics. Albuquerque, New Mexico, Hermosa Pub., 1976. 446 p.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
