ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС В ПОДОГРЕВАЕМОЙ СНИЗУ СВОБОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ КОНВЕКТИВНОЙ ЯЧЕЙКЕ С КОНИЧЕСКИ УГЛУБЛЕННЫМ ДНОМ

image_print
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (Print), 2411-0779 (Online)
Выпуск Том 19, № 2, 2016 (Июнь)
Страницы 19–24

 

Авторы

Л. С. Бозбей, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины (61108, Украина, г. Харьков, ул. Академическая, 1), e-mail: bozbiei@kipt.kharkov.ua

А. О. Костиков, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина (61022, Украина, г. Харьков, площадь Свободы, 4), e-mail: kostikov@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0001-6076-1942

В. И. Ткаченко, Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины (61108, Украина, г. Харьков, ул. Академическая, 1), Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина (61022, Украина, г. Харьков, площадь Свободы, 4)

 

Аннотация

Рассмотрена задача о тепловой конвекции вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и свободными граничными условиями. Построены функции Стокса в цилиндрической свободной конвективной ячейке с плоскими границами, а также в коническом углублении дна ячейки. На основании эффекта Фудзивары [Fujiwara effect] получены модельные распределения линий тока Стокса и возмущенной температуры в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и свободными граничными условиями.

 

Ключевые слова: элементарная конвективная ячейка, свободные границы, конвективные процессы, теплоперенос, температурный градиент

 

Литература

  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

 

Поступила в редакцию: 01 апреля 2016 г.

Принята в печать