Элементарная конвективная ячейка в слое несжимаемой, вязкой жидкости и её параметры

Автор(и)

  • Л. С. Бозбей Інститут проблем машинобудування ім. А. Н. Підгорного НАН України Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, Україна
  • А. О. Костиков Інститут проблем машинобудування ім. А. Н. Підгорного НАН України Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна
  • В. И. Ткаченко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна

Ключові слова:

Ключові слова, елементарна конвективна комірка, вільні межі, конвективні процеси, теплоперенесення, температурний градієнт

Анотація

Розглянуто  принцип формування конвективних  структур у шарі в'язкої,  нестисливої  рідини при рівномірному  підігріві знизу. Запропоновано  і  реалізовано  енергетичний  принцип використання елементарної конвективної комірки циліндричної форми. Визначено її параметри, а також теплофізичні властивості. Проведено експериментальні дослідження теплофізичних властивостей елементарної конвективної комірки, а також виконано числову обробку даних.

Біографії авторів

А. О. Костиков, Інститут проблем машинобудування ім. А. Н. Підгорного НАН України Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

доктор технічних наук

В. И. Ткаченко, Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

доктор фізико-математичних наук

Посилання

Benard H. Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide. Description générale des phénomènes. Revue générale des Sciences pures et appliquées. 11 (24), 1261–1271 (1900).

Benard H. Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide. Procédés mécaniques et optiques d’examen lois numériques des phénomènes. Revue générale des Sciences pures et appliquées. 11 (24). 1309–1328 (1900).

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).

Thomson J. On a changing tesselated structure in certain liquid. Proc. Glasgow Philos. Soc. 13, 464–468 (1882).

http://www.ivanov-portal.ru/astron/30.htm

Shishkin N. S. Education cellular structures in a liquid or gas layers. Uspekhi phizicheskih nauk. 31 (4), 462–490 (1991) (in Russian).

http://lifeglobe.net/blogs/details?id=860

http://p-i-f.dreamwidth.org/351593.html

Ray R. J., Krantz W. B., Caine T. N. and Gunn R. D. A model for sorted patterned-ground regularity. J. of Glaciology. 29 (102). 317–337 (1983).

Rychkova E. V., Tychkov S. A. Numerical model of thermal convection in the upper mantle of the earth under continental lithosphere. Vyichislitelnyie tehnologii. 2 (5), 66–81 (1997) (in Russian).

http://en.wikipedia.org/wiki/Supergranulation

Pikel'ner S. B. Dynamics of the solar atmosphere. Successes of physical sciences. 88 (3), 505–523 (1966) (in Russian).

http://opensky.library.ucar.edu/ collections/SOARS-000-000-000-268.

Rieuton M., Rincon F. The Sun’s Supergranulation. Living Rev. Solar Phys. 7 (2), 84 (2010).

Gershuni G. Z, Zhukhovitskii E. M. Convective stability of incompressible fluid. M .: Nauka, 393 (1972) (in Russian).

Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability. Oxford: University Press, 657 (1970).

Getling A. V. Spatial patterns formed by Rayleigh-Benard convection. Uspekhi phizicheskih nauk. 161 (9), 1–80 (1991) (in Russian).

Bozbiei L. S. An elementary convective cell in layer of incompressible viscous fluid. Conference of young scientists and specialists. IPMach NAN of Ukraine, Kharkov, 29 (2013) (in Russian).

Bozbey L. S., Kostikov A. O., Tkachenko V. I. Elementary convective cell and its thermal properties. Proc. conf. "Physical and technical problems of energy and ways of their solution in 2014". – Kharkiv, Ukraine, on 25-26 June 2014. 6 (2014) (in Russian).

Nekludov I. M., Bortz B. V., Tkachenko V. I. Description Langmuir circulations ordered set of cubic convective cells. Prikladnaya gidromehanika. 14 (86) (2), 29–40 (2012) (in Russian).

Van Dyke M. Atlas flow of liquids and gases. М.: Мir, 184 (1986) (in Russian).

Koschmieder E. L. Bénard Cells and Taylor Vortices: monograph on mechanics. Cambridge: University Press, 350 (1993).

Adelman E. D. Effect of liquid film thickness to cell size ratio convection. Zhurnal tehnicheskoy fiziki. 68 (11), 7–11 (1996) (in Russian).

Eckert K., Bestehorn M., Thess A. E. Square cells in surface-tension-driven Beґnard convection: experiment and theory. 356, 155–197 (1998).

Borts B. V., Kazarinov U. G., Kostikov A. O., Tkachenko V. I. Experimental study of liquid movement in free elementary convective cells. Energetika. 61 (2), 45–56 (2015).

Royal Society Mathematical Tables. Vol. 7. Bessel functions. Cambridge: University Press, 140 (1960).

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

Zierep J. Eine rotationssymmetrische Zellularkonvektionsstromun. Beitr. Phys. Atmos. 30, 215–222 (1958).

G. Korn, Korn T. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers. М.: Nauka, 720 (1968) (in Russian).

Conway J. H., Lagarias J. C. Tiling with polyominoes and combinatorial group. Journal of Combinatorial Theory. Series A 53, 183–208 (1990).

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-09-30

Номер

Том 19 № 3 (2016)

Розділ

Теплопередача в машинобудівних конструкціях

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Л. С. Бозбей, А. О. Костиков, В. И. Ткаченко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
  • Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).