Тепломасоперенос у вільній циліндричній елементарній конвективній комірці з конічно поглибленим дном, яка підігрівається знизу

image_print

 

Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (Print), 2411-0779 (Online)
Випуск Том 19, № 2, 2016 (Червень)
Сторінки 19–24

 

Автори

Л. С. Бозбєй, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України (61108, Україна, м. Харків, вул. Академічна, 1), e-mail: bozbiei@kipt.kharkov.ua

А. О. Костіков, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна (61022, Україна, м. Харків,
майдан Свободи, 4), e-mail: kostikov@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0001-6076-1942

В. І. Ткаченко, Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України (61108, Україна, м. Харків, вул. Академічна, 1),  Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна (61022, Україна, м. Харків, майдан Свободи, 4)

 

Анотація

Розглянуто задачу про теплову конвекцію в’язкої нестисливої рідини у циліндричній елементарній конвективній комірці з конічно поглибленим дном та вільними граничними умовами. Побудовано функції Стокса у циліндричній вільній конвективній комірці з плоскими межами, а також у конічному поглибленні дна комірки. На підставі ефекту Фудзівари отримано модельні розподіли ліній струму Стокса та обуреної температури у циліндричній елементарній конвективній комірці з конічно поглибленим дном та вільними граничними умовами.

 

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

 

Література

  1. Strutt, J. W. (Lord Rayleigh). On convection currents in a horizontal layer of fluid when the higher temperature is on the under side / J. W. Strutt (Lord Rayleigh). // Phil. Mag. – 1916. – Vol. 32. – P. 529–546. https://doi.org/10.1080/14786441608635602
  2. Гершуни, Г. З. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости / Г. З. Гершун, Е. М. Жуховицкий. – М.: Наука, – 393 p.
  3. Гетлинг, А. В. Формирование пространственных структур конвекции Рэлея—Бенара / А. В. Гетлинг // Успехи физических наук. – 1991. – Т. 161, № 9. – С. 1–80.
  4. Zierep J. Über rotationssymmetrische Zellularkonvektionsströmungen / J. Zierep // Z. Agev. Mah. – 1958. – Bd. 39, № 7/8. – P. 329–333. https://doi.org/10.1002/zamm.19580380746
  5. Koschmieder E. L. Bénard Cells and Taylor Vortices (Cambridge Monographs on Mechanics) / E. L. Koschmieder. – Cambridge University Press (February 26, 1993). – 350 p.
  6. БозбейЛ. С. Элементарная конвективная ячейка в слое несжимаемой, вязкой жидкости / Л. С. Бозбей // Сучасні проблеми машинобудування: Тез. доп. конф. молодих вчених та спеціалістів; ІПМаш НАН України. –Харків, 2013. – С. 29.
  7. Bozbiei, L. S. Elementary Convective Cell in Incompressible Viscous Fluid and its Physical Properties / L. S. Bozbiei, A. О. Kostikov, V.I. Tkachenko // Mode Conversion, Coherent Structures and Turbulence : Intern. MSS-14, Space Research Institute. – Russia, Moscow, 2014. – P. 322–327.
  8. Bozbey, L. S. Formation of Elementary Convective Cell in Horizontal Layer of Viscous Incompressible Fluid / L. S. Bozbey, B. V. Borts, A. O. Kostikov, V. I. Tkachenko // East-European J. of Phys. – 2014. – Vol. 1, № 4. – P. 49–56.
  9. Bozbey, L. S. Destruction of Bernard Cells Under Local Irregularities of Thermal Equilibrium and their Forming Over the Bernard Cells / L. S. Bozbiei, A. О. Kostikov, V. I. Tkachenko // East-European J. of Phys.– 2015. – Vol. 2, № 2. – P. 24–33.
  10. Винников, С. Д. Гидрофизика: Учеб. для вузов / С. Д. Винников, Б. В. Проскуряков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 248 с.
  11. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: В 10 т. Т. 6. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. –М.: Наука, 1986. – 736 с.
  12. Корн, Г.А. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. А. Корн, Т. М. Корн. – М.: Наука, 1977. – 832 с.
  13. Fujiwhara, S.  The natural tendency towards symmetry of motion and its application as a principle in meteorology / S. Fujiwhara // Quarterly J. of the Royal Meteorological Society. – 1921. – Vol. 47, № 200. – P. 287–292. https://doi.org/10.1002/qj.49704720010

 

Надійшла до редакції: 01 квітня 2016 р.

Прийнята до друку