Влияние размера воздушной области на порог тепловой конвекции в системе «воздух–тепловыделяющая пористая среда–воздух»

Авторы

  • Екатерина Андреевна Колчанова Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-1571-591X
  • Николай Викторович Колчанов Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0003-0484-4166

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-1-22-27

Аннотация

В работе численно моделируется задача конвективной устойчивости механического равновесия в слоистой системе «воздух - тепловыделяющая пористая среда – воздух» в поле силы тяжести. Учитывается зависимость мощности тепловыделения в пористом субслое от объемной доли твердой фазы. Построены нейтральные кривые устойчивости при разных значениях относительной толщины воздушного субслоя. Показано, что с ростом этой толщины порог внутренней конвекции понижается. При малых относительных толщинах конвективное валиковое течение носит крупномасштабный характер, а при больших – оно может локализоваться в пределах верхнего воздушного субслоя. Сравнение пороговых внутренних чисел Рэлея-Дарси при равных отношениях толщин воздушного и пористого субслоев показало, что усиление конвекции (понижение ее порога) более эффективно в трехслойной системе «воздух – тепловыделяющая среда – воздух» по сравнению с двухслойной системой «воздух – тепловыделяющая пористая среда».

Загрузки

Опубликован

2022-03-31

Как цитировать

Колчанова, Е., & Колчанов, Н. (2022). Влияние размера воздушной области на порог тепловой конвекции в системе «воздух–тепловыделяющая пористая среда–воздух». Вестник Пермского университета. Физика, (1), 22–27. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-1-22-27

Выпуск

Раздел

Статьи