Конвективный теплоперенос степенной жидкости в полости с источником энергии нестационарного объемного тепловыделения
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2019-4-44-50Ключевые слова:
естественная конвекция, степенная жидкость, локальный источник энергии переменного объемного тепловыделенияАннотация
Проводится численный анализ нестационарных режимов естественной конвекции неньютоновской жидкости в замкнутой полости при наличии локального источника энергии переменного объемного тепловыделения. Для описания неньютоновского характера течения рабочей среды используется модель степенной жидкости Оствальда-де-Виля. Определяющие дифференциальные уравнения в частных производных сформулированы в безразмерных переменных «функция тока–завихренность». Полученная краевая задача математической физики решена численно методом конечных разностей на равномерной сетке. Исследования проведены в широком диапазоне изменения степенного показателя для жидкости и частоты колебаний плотности объемного тепловыделения источника энергии. Установлены распределения изолиний функции тока и температуры, а также среднего числа Нуссельта на поверхности источника энергии и средней температуры внутри тепловыделяющего элемента, иллюстрирующие влияние определяющих параметров на режимы течения и теплоперенос.Библиографические ссылки
Yigit S., Battu M., Turan O., Chakraborty N. Free convection of power-law fluids in enclosures with partially heating from bottom and symmetrical cooling from sides. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019, vol. 145, 118782.
Rodriguez-Nunez K., Tabilo E., Moraga N. O. Conjugate unsteady natural heat convection of air and non-Newtonian fluid in thick walled cylindri-cal enclosure partially filled with a porous media. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2019, vol. 108, 104304.
Wilkinson W. L. Non-Newtonian fluids. Fluid mechanics, mixing and heat transfer. London: Pergamon Press, 1960, 138 p.
Zhou E., Bayazitoglu Y. Developing laminar natural convection of power law fluids in vertical open ended channel. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019, vol. 128, pp. 354–362.
Alloui Z., Vasseur P. Natural convection of Carreau–Yasuda non-Newtonian fluids in a vertical cavity heated from the sides. International Jour-nal of Heat and Mass Transfer. 2015, vol. 84, pp. 912–924.
Gangawane K. M., Manikandan B. Laminar natural convection characteristics in an enclosure with heated hexagonal block for non-Newtonian power law fluids. Chinese Journal of Chemical Engineer-ing. 2017, vol. 25, pp. 555–571.
Kefayati Gh. R. Simulation of magnetic field effect on natural convection of non-Newtonian power-law fluids in a sinusoidal heated cavity using FDLBM. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2014, vol. 53, pp. 139–153.
Matin M. H., Khan W. A. Laminar natural convection of non-Newtonian power-law fluids between concentric circular cylinders. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2013, vol. 43, pp. 112–121.
Lyubimov D. V., Perminov A. V. Motion of a thin oblique layer of a pseudoplastic fluid. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2002, vol. 75, pp. 920–924.
Lyubimov D. V., Perminov A. V. Stability of steady-state non-Newtonian fluid layer flow. Fluid Dynamics. 2012, vol. 47, pp. 694–701.
Lyubimov D. V., Perminov A. V. Ustoichivost stacionarnogo ploskoparallelnogo techeniya psevdoplastichnoi zhidkosti v ploskom vertikalnom sloe. Computational Continuum Mechanics, 2014, vol. 7, no 3, pp. 270–278 (In Russian).
Khezzar L., Siginer D., Vinogarov I. Natural convection of power law fluids in inclined cavities. International Journal of Thermal Sciences, 2012, vol. 53, pp. 8–17.
Paskonov V. M., Polezhaev V. I., Chudov L. A. Chislennoe modelirovanie processov teplo- i massoobmena. Мoscow: Nauka, 1984, 288 p. (In Russian).
Loenko D. S., Shenoy A., Sheremet M. A. Natural convection of non-Newtonian power-law fluid in a square cavity with a heat-generating element. Energies, 2019, vol. 12, 2149.
Mikhailenko S. A., Sheremet M. A. Simulation of convective heat transfer inside a rotating enclosure with a local heat source. Bulletin of Perm University. Physics, 2017, no 1, pp. 19–25. (In Russian).
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.
