КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКЕ С КОНИЧЕСКИ УГЛУБЛЕННЫМ ДНОМ И ТВЕРДЫМИ ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ

image_print

DOI:   https://doi.org/10.15407/pmach2017.02.022

Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (Print), 2411-0779 (Online)
Випуск Том 20, № 2, 2017 (Червень)
Сторінки 22–28

 

Авторы

О. Л. Андреева, 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: andreevaoksana@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), Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина (61022, Украина, г. Харьков, площадь Свободы, 4), e-mail: tkachenko@kipt.kharkov.ua, ORCID: 0000-0002-1108-5842

 

Аннотация

Рассмотрена задача о тепловой конвекции вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и твердыми граничными условиями. Построены функции Стокса в цилиндрической конвективной ячейке, а также коническом углублении дна ячейки. На основании эффекта Фудзивары получены модельные распределения линий тока Стокса в цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном и твердыми граничными условиями.

 

Ключевые слова: цилиндрическая элементарная ячейка, тепловая конвекция, коническое углубление, твердые граничные условия, вязкая несжимаемая жидкость, эффект Фудзивары.

 

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) // 1916. – Vol. 32. – P. 529–546. https://doi.org/10.1080/14786441608635602
  2. Гершуни, Г. З. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости / Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкий – М: Наука, 1972. – 393 с.
  3. Getling, A. V. Formation of spatial structures of Rayleigh-Benard convection / A. V. Getling // UFN. – 1991. – Vol. 161. – № 9. – P. 1–80. https://doi.org/10.3367/UFNr.0161.199109a.0001
  4. Zierep, J. Über rotationssymmetrische Zellularkonvektionsströmungen / J. Zierep //Z. Agev. Mah. Mech. – 1958. – Bd. 39. Nr. 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, 1993. – 350 p. https://doi.org/10.1002/zamm.19940741005
  6. Patochkina, О. L. Elementary Convection Cell in the Horizontal Layer of Viscous Incompressible Liquid with Rigid and Mixed Boundary Conditions / О. L. Patochkina, B. V. Borts, V. I. Tkachenko// East-European J. of Phys. – 2015. – Vol. 2, № 1. – P. 23–32. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2015-1-03
  7. Винников, С. Д. Гидрофизика: Учеб. для вузов / С. Д. Винников, Б. В. Проскуряков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 248 с.
  8. Landau, L. D. Theoretical physics: hydrodynamics / L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Vol. 6. – M: Nauka. – 1986. – 736 p.
  9. RU 2293268, MPK F27V3/08. Sposob эlektroplavky v duhovoi pechy postoiannoho toka / Y. M. Yachykov, A. P. Morozov, Y. V. Portnova (RF). – 2005115622/02, zaiavl. 23.05.2005, opubl. 10.02.2007, Biul. # 4. – 10.
  10. Investigation of the oxide phase convective homogenization while vacuum-arc with hollow cathode remelting of steel / O. L. Andreeva, B. V. Borts, A. O. Kostikov, V. I. Tkachenko // Eastern-European J. Enterprise Techn. – 2016. – Vol. 5, № 5(83). – P. 25–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79527
  11. Korn, G. A. Mathematical handbook for scientists and engineers / G.  A. Korn, T. M. Korn. – M.: Science. – 1977. – P. 832.
  12. Fujiwhara, S. The natural tendency towards symmetry of motion and its application as a principle in meteorology / S. Fujiwhara // Quarterly J. the Royal Meteorological Society. – 1921. – Vol. 47, № 200. – P. 287–292. https://doi.org/10.1002/qj.49704720010
  13. Бозбей, Л. С. Тепломассоперенос в подогреваемой снизу свободной цилиндрической элементарной конвективной ячейке с конически углубленным дном / Л. С. Бозбей, А. О. Костиков, В. И. Ткаченко // Пробл. машиностроения. – 2016. – Т. 19, № 2. – С. 19–24. https://doi.org/10.15407/pmach2016.02.019

 

Поступила в редакцию: 14 апреля 2017 г.

Принята в печать