Влияние гравитации на характер течения в системе жидкость — газ с учетом массопереноса

УДК 536.25

  • Евгений Евгеньевич Макаров Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия); Институт вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск, Россия) Email: evgeniimakarov1995@gmail.com
Ключевые слова: двухслойное течение, термокапиллярная граница раздела, конвекция, массоперенос, наклонный канал, гравитация

Аннотация

Изучаются стационарные двухслойные конвективные течения жидкости и спутного потока газа в наклонном канале с учетом тепло- и массопереноса на термокапиллярной границе раздела, остающейся недеформируемой. Математическое моделирование проводится на основе точных решений специального вида Остроумова — Бириха уравнений Навье — Стокса в приближении Обербека — Буссинеска, записанных с учетом взаимообратных эффектов термодиффузии и диффузионной теплопроводности в газопаровом слое. Пар в газе полагается пассивной примесью и не влияет на свойства газа. Рассмотрен случай, когда функция концентрации пара удовлетворяет условию отсутствия потока на верхней стенке канала. <<НFЕ-7100-азот>> выбрана в качестве рабочей системы жидкость — газ, для которой приведены примеры профилей скорости, распределения температуры и концентрации пара в верхнем слое. Изучено влияние гравитационного воздействия на характер течения и величину массовой скорости испарения. Результаты представлены в случае, когда выполнено условие замкнутости потока жидкости, при отрицательном значении параметра, определяющего продольный градиент температуры, и при заданной величине расхода газа.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биография автора

Евгений Евгеньевич Макаров , Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия); Институт вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск, Россия)

аспирант кафедры дифференциальных уравнений; исполнитель по гранту РНФ

Литература

Де Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. М., 1964.

Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М., 1972.

Гончарова О.Н., Южкова Ю.Е. Моделирование конвективного течения в наклонном слое с движущимися границами // Известия Алт. гос. ун-та. 2010. Вып. l-l(65).

Makarov E.E. Modeling of Stationary Flows of a Liquid-Gas System in an Inclined Channel Subject to Evaporation. J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys., 2023. Vol. l6(l). l—ll.

Бекежанова В.Б., Гончарова О.Н. Задачи испарительной конвекции (обзор) // Прикладная математика и механика. 2018. Т. 82. Вып. 2.

Остроумов Г.А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи. М.; Л., 1952.

Бирих РВ. О термокапиллярной конвекции в горизонтальном слое жидкости // ПМТФ. 1966. № 3.

Шлиомис М.И., Якушин В.И. Конвекция в двухслойной бинарной системе с испарением // Ученые записки Пермского госуниверситета. Сер. Гидродинамика. 1972. № 4.

Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М., 1971.

Rezanova E.V. Construction of Exact Solution Describing Three-layer Flows with Evaporation in a Horizontal Channel. J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys., 2021. Vol. 14 (l).

Гончарова О.Н., Резанова Е.В., Люлин Ю.В., Кабов О.А. Изучение конвективных течений жидкости и спутного потока газа с учетом испарения // Теплофизика высоких температур. 2017. № 6 (55).

Lyulin Y., Kabov O., Iorio C.S., Chikov S., Glushchuk A., Marchuk I., Queeckers P. Liquids-candidates for CIMEX-l experiments on ISS // Manuscript: CIMEX Meeting. Bruxelles, 2009, May 15.

Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. СПб., 1998.

Опубликован
2023-03-28
Как цитировать
Макаров Е. Е. Влияние гравитации на характер течения в системе жидкость — газ с учетом массопереноса // Известия Алтайского государственного университета, 2023, № 1(129). С. 130-134 DOI: 10.14258/izvasu(2023)1-21. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282023%291-21.