Двухслойные течения жидкостей с испарением на границе раздела при наличии аномального термокапиллярного эффекта
Аннотация
Математическое моделирование стационарных конвективных течений c испарением на границе раздела проводится с помощью точных решений системы уравнений Навье-Стокса в приближении Буссинеска в двумерном случае. При этом в газопаровом слое учитываются эффекты термодиффузии и диффузионной теплопроводности. Расход газа в верхнем слое считается заданной величиной. На твердых непроницаемых границах канала выполняются условия прилипания для вектора скорости. Нижняя граница предполагается теплоизолированной, а на верхней – определен постоянный поток тепла. На прямолинейной границе раздела, предполагаемой термокапиллярной поверхностью, выполняются кинематическое и динамические условия, условия переноса тепла и баланса массы. Концентрация насыщенного пара определяется как следствие уравнения Клапейрона-Клаузиуса. При этом выполнено условие нулевого потока пара на верхней твердой границе канала. Построенные точные решения могут быть применены для моделирования течений в двухслойной системе жидкости и газа в случае, когда жидкость обладает свойством аномального термокапиллярного эффекта.
DOI 10.14258/izvasu(2015)1.2-18
Скачивания
Metrics
Литература
Goncharova O.N., Hennenberg M., Rezanova E.V., Kabov O.A. Modeling of the convective fuid fows with evaporation in the two-layer systems // Interfacial Phenomena and Heat Transfer (IHMT). - 2013. - Vol. 1.
Гончарова О.Н., Резанова Е.В. Пример точного решения стационарной задачи о двухслойных течениях с испарением на границе раздела // Прикладная механика и техническая физика. - 2014. - №2.
Шлиомис М.И., Якушин В.И. Конвекция в двухслойной бинарной системе с испарением // Гидродинамика. - 1972. - №4.
Бирих Р.В О термокапиллярной конвекции в горизонтальном слое жидкости // Прикладная механика и техническая физика. - 1966. - №3.
Саночкин Ю.В. Некоторые задачи о термокапиллярном движении жидкости // ПМТФ. - 1989. - №5.
Попов В.В. Смешанная конвекция в двухслойной жидкости // Теоретические основы химической технологии. - 1981. - №XV (3).
Андреев В.К., Бекежанова В.Б. Устойчивость неизотермических жидкостей. - Красноярск, 2010.
Остроумов Г.А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи. - М. ; Л., 1952.
Андреев В.К., Гапоненко Ю.А., Гончарова О.Н., Пухначев В.В. Современные математические модели конвекции. - М., 2008.
Гебхарт Б., Джалурия Й., Махаджан Р., Саммакия Б. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен. - Кн. 1. - М., 1991.
