Изучение влияния геометрических параметров системы на характер трехслойных течений в горизонтальном канале
УДК 538.9
Аннотация
Работа посвящена изучению стационарных течений в горизонтальных слоях с учетом эффектов тепло- и массопереноса. Представлена математическая модель трехслойного течения в бесконечном канале с твердыми непроницаемыми стенками. Поток газопаровой смеси движется над однокомпонентными несмешивающимися жидкостями нижнего и среднего слоев. На термокапиллярных границах «жидкость — газ» и «жидкость — жидкость» учитываются процессы тепломассопереноса и теплопереноса соответственно. Эффекты Дюфура и Соре принимаются во внимание в верхнем слое системы. Математическое моделирование основано на точных решениях специального вида уравнений Навье — Стокса в приближении Буссинеска. Приведен порядок определения неизвестных параметров задач. Получены зависимости продольных градиентов температуры на границах системы друг от друга. На примере системы «силиконовое масло — вода — воздух» изучено влияние геометрии области течения на характер процесса. Представлены профили продольной скорости и распределения температуры в случае различных значений высот жидких слоев системы при фиксированных прочих параметрах. Показано, что в данном случае большее значение имеет толщина нижнего слоя, чем среднего.
Скачивания
Metrics
Литература
Люлин Ю.В., Феоктистов Д.В., Афанасьев И.А., Чачило Е.С., Кабов О.А., Кузнецов Г.В. Измерение скорости испарения с локальной поверхности слоя жидкости под действием потока газа // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. № 14.
Bekezhanova V.B., Goncharova O.N., Ivanova N.A. and Klyuev D.S. Instability of a two-layer system with deformable interface under laser beam heating // Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2019. Vol. 12. № 5.
Остроумов Г.А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи. М., 1952.
Бирих РВ. О термокапиллярной конвекции в горизонтальном слое жидкости // ПМТФ. 1966. № 3.
Пухначев В.В. Нестационарные аналоги решения Бириха // Известия Алт. гос. ун-та. 2011. Вып. 69. № 2.
Andreev V.K., Stepanova I.V. Non-stationary unidirectional motion of binary mixture in long flat layer // International Journal of Applied and Computational Mathematics. 2020. Vol. 6.
Андреев В.К., Собачкина Н.Л. Движение бинарной смеси в плоских и цилиндрических областях. Красноярск, 2012.
Шлиомис М.И., Якушин В.И. Конвекция в двухслойной бинарной системе с испарением // Ученые записки Пермского госуниверситета. Серия: Гидродинамика. Пермь. 1972. № 4.
Bekezhanova V.B., Goncharova O.N. and Shefer I.A. Analysis of an exact solution of problem of the evaporative convection (Review). Part I. Plane cases // Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2018. Vol. 11. № 2.
Goncharova O., Rezanova E., Lyulin Yu. and Kabov O. Analysis of a convective fluid flow with a concurrent gas flow with allowance for evaporation // High Temperature. 2017. Vol. 55. № 6.
Andreev V.K., Gaponenko Yu.A., Goncharova O.N., Pukhnachev V.V. Mathematical Models of Convection. Berlin; Boston, 2012.
Antonov G.N. Sur la tension superficielle a la limite de deux couches // Journal de Chimie Physique. 1907. Vol. 5.
Rezanova E.V. Construction of exact solution describing three-layer fows with evaporation in a horizontal channel // Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2021. Vol. 14. № 1.
Ghezzehei T.A., Trautz R.C., Finsterle S. et al. Modeling coupled evaporation and seepage in ventilated cavities // Vadose Zone J. 2004. Vol. 3.
Кипер РА. Физико-химические свойства веществ. Хабаровск, 2013.
Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. Киев, 1987.
Lyulin Y.V., Kabov O.A. Evaporative convection in a horizontal liquid layer under shearstress // International Journal Heat and Mass Transfer. 2014. Vol. 70.
Copyright (c) 2023 Екатерина Валерьевна Ласковец
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
