Численное исследование естественной конвекции в двухмерной и трехмерной наклонных полостях

• Автор: Сафиуллина, Марина Вадимовна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 74 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Математическая модель естественной конвекции
Обзор литературы по вопросам исследований естественноконвективных течений жидкости
Уравнения тепловой конвекции
Постановка задач исследования
Глава 2. Естественная конвекция в квадратной полости с
периодическим изменением температуры границы
Постановка задачи
Численная реализация
Результаты расчетов
Выводы по главе
Глава 3. Свободно-конвективный перенос тепла в квадратной полости при периодическом изменении
температуры одной из стенок
Постановка задачи
Предварительные замечания
Численная реализация
Результаты расчетов
Выводы по главе
Глава 4. Передача тепла от более холодной (в среднем)
стенки к более теплой за счет естественной конвекции
Постановка задачи
Численная реализация
Результаты расчетов
Выводы по главе

Глава 5. Явление гистерезиса в двухмерной и трехмерной
задачах естественной конвекции
Постановка задачи
Численная реализация
Результаты расчетов
Выводы по главе
Заключение
Список источников и литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Изучение естественной конвекции связано с определением параметров течения жидкости или газа, обеспечивающих увеличение переносимой через полость энергии. Нестационарный свободноконвективный теплоперенос в полостях при периодически изменяющихся во времени граничных условиях довольно подробно изучался в течение последних двух десятилетий. В предшествующих публикациях не изучены процессы конвективного переноса тепла в зависимости от угла наклона полости.
Задача о распространении температурных волн в некоторой среде является классическим примером приложения математической теории теплопроводности к изучению явлений природы. Это связано с тем, что температура на поверхности земли носит ярко выраженную суточную и годовую периодичность. Также данная задача является характерной задачей без начальных условий [Тихонов А.Н., Самарский A.A. (1972)], так как при многократном повторении температурного хода на границе влияние начальной температуры будет меньше влияния других факторов.
Изучение явления гистерезиса связано с разными путями эволюции течения в зависимости от начальных условий и величин внешних параметров, оказывающих определяющее влияние на картину течения и теплообмен. Различные стационарные и автоколебательные гидродинамические структуры и связанные с ними величины теплопереноса, главным образом, получены для случая нелинейной зависимости плотности от температуры. Ранее явление гистерезиса было получено для холодной воды вблизи точки инверсии плотности при смешанной конвекции и в наклонной полости.
Интерес к задачам естественной конвекции обусловлен их немаловажностью для понимания явлений, возникающих в различных технологических процессах (при охлаждении электрических схем, утилизации солнечной энергии, нагреве и охлаждении помещений и т.п.).

-20.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 Рис. 2.9. Фазовый портрет при Сг = 5 105, / = ЮОя и а = 81°
Рис. 2.10. Последовательные распределения функции тока при вг = 3-105, / = 100л и а - 45°