Тепломассоперенос в подогреваемой снизу свободной цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном

Авторы

  • Л. С. Бозбей Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Ukraine
  • А. О. Костиков Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Ukraine
  • В. И. Ткаченко Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина, Ukraine

Ключевые слова:

элементарная конвективная ячейка, свободные границы, конвективные процессы, теплоперенос, температурный градиент

Аннотация

Рассмотрена задача о тепловой конвекции вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и свободными граничными условиями. В качестве базовых функций использовались аналитические решения стационарной линейной задачи Рэлея в случае свободных граничных условий. Определено пространственное поле распределения скоростей потока в ячейке с коническим дном. Построены функции Стокса в цилиндрической свободной конвективной ячейке с плоскими границами, а также в коническом углублении дна ячейки. Распределения линий тока в ячейках с различными модельными функциями качественно подобны, распределения линий тока в ячейках с различными модельными функциями отличаются максимальной величиной функции Стокса. На основании эффекта Фудзивары получены модельные распределения линий тока Стокса и возмущенной температуры в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и свободными граничными условиями

Биографии авторов

А. О. Костиков, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины

Доктор технических наук

В. И. Ткаченко, Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина

Доктор физико-математических наук

Библиографические ссылки

Strutt J. W. (Lord Rауlеigh): On convection currents in a horizontal layer of fluid when the higher temperature is on the under side, Phil. Mag., 32, 529 – 546 (1916).

Gershuni G. Z., Zhuxovickij E. M.: Convective stability of incompressible fluid, Science, Moscow, (1972) (in Russian).

Getling, A. V.: Formation of spatial structures of Rayleigh-Benard convection. Advances of physical sciences. 161, Issue 1, 1–80 (2012) (in Russian).

Zierep J.: Über rotationssymmetrische Zellularkonvektionsströmungen. Z. Agev. Mah. Mech. Bd., 39, Issue 7/8, 329-333, (1958).

Koschmieder E. L.: Benard Cells and Taylor Vortices. Cambridge University Press, (1993).

Bozbiei L. S.: Elementarnaya konvektivnaya yacheyka v sloe nesjumaemoy, vjazkoy judkosti. Konferencija molodich uchenuch I specialistov IPMas NAN Ukrainu, Х, Kharkov, (2013) (in Russian).

Bozbiei L. S., Kostikov A. О., Tkachenko V. I. Elementary Convective Cell in Incompressible Viscous Fluid and its Physical Properties. International Conference MSS-14 "Mode Conversion, Coherent Structures and Turbulence", Space Research Institute, Russia, Moscow, (2014).

Bozbey L. S., Borts B. V., Kostikov A. O., Tkachenko V. I.: Formation of Elementary Convective Cell in Horizontal Layer of Viscous Incompressible Fluid, East-European J. of Phys., 4, Issue 1, 49–56 (2014).

Bozbey L. S., Kostikov A. O., Tkachenko V. I.: Destruction of Bernard Cells Under Local Irregularities of Thermal Equilibrium and their Forming Over the Bernard Cells, East-European J. of Phys., 2, Issue 2, 24–33, (2015).

Vinnikov S. D., Proskuryakov B. V.: Gidrofizika: uchebnik dlya vuzov, Gidrometeoizdat., (1988) (in Russian).

Landau L. D., Livshits E. M.: Teoreticheskaya fizika: Gidrodinamika, Nauka, (1986) (in Russian).

Korn G. A., Korn T. M.: Spravochnik po matematike dlya nauchnuch rabotnikov I inginerov, Nauka, (1977) (in Russian).

Fujiwhara S.: The natural tendency towards symmetry of motion and its application as a principle in meteorology. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 47, Issue 200, 287–292, (1921).

Загрузки

Опубликован

2016-06-16

Выпуск

Раздел

Теплопередача в машиностроительных конструкциях