(untitled) (Вестник Пермского университета. Физика, 2022)
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».