Моделирование трехмерных конвективных течений с помощью пакета OpenFOAM
Автор: Гаврилов Константин Алексеевич, Демин В.А., Попов Е.А.
Журнал: Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Механика. Математическое моделирование
Статья в выпуске: 3 (11), 2012 года.
Бесплатный доступ
Проведено численное моделирование свободной тепловой конвекции в ячейке Хеле-Шоу при подогреве снизу. Расчеты выполнены в 3Б-постановке с помощью открытого пакета OpenFOAM, представляющего собой интегрируемую платформу для численного моделирования задач механики сплошных сред. В широком диапазоне управляющих параметров верифицировано приближение плоских траекторий, традиционно применяющееся для ячейки Хеле-Шоу при расчете конвективных движений. Для определенной геометрии продемонстрировано хорошее согласие данных ЗБ-моделирования, экспериментов и результатов двумерных расчетов. Обсуждены границы применимости приближения плоских траекторий.
Тепловая конвекция, численное моделирование, трехмерные течения, анализ приближения хеле-шоу
Короткий адрес: https://sciup.org/14729796
IDR: 14729796
Список литературы Моделирование трехмерных конвективных течений с помощью пакета OpenFOAM
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. 392 с.
- Любимов Д.В., Путин Г.Ф., Чернатынский В.И. О конвективных течениях в ячейке Хеле-Шоу//Докл. АН СССР. 1977. Т. 235, №3. С. 554-556.
- Любимов Д.В., Путин Г.Ф., Чернатынский В.И. Конвекция в ячейке Хеле-Шоу при подогреве снизу//Гидродинамика. Пермь, 1977. Вып.10. С. 3-14.
- Вертгейм И.И., Любимов Д.В. Конвекция в ячейке Хеле-Шоу при нагреве сбоку//Исследование тепловой конвекции и теплопередачи/УНЦ АН СССР. Свердловск, 1981. С.32-35.
- Путин Г.Ф., Ткачева Е.А. Экспериментальное исследование надкритических конвективных движений в ячейке Хеле-Шоу//Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1979. № 1. С.3-8.
- Бабушкин И.А., Демин В.А., Пепеляев Д.В. Численное моделирование работы конвективного датчика при действии центробежной силы//Изв. ТПУ. Энергетика. 2011. Т.318. № 4. С.23-28.
- Бабушкин И.А., Демин В.А., Кондрашов А.Н., Пепеляев Д.В. Тепловая конвекция в ячейке Хеле-Шоу при действии центробежных сил//Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2012. № 1. С.14-25.
- Bratsun D.A., De Wit A. Control of Chemo-convective Structures in a Slab Reactor//Technical Physics. 2008. Vol.53, №2. P.146-153.
- Браверман Л.М. О вибрационной тепловой конвекции в ячейке Хеле-Шоу//Конвективные течения. Пермь, 1989. С.73-78.
- Бабушкин И.А., Демин В.А. К вопросу о вибрационно-конвективных течениях в ячейке Хеле-Шоу//Инженерно-физический журнал. 2008. Т.81, № 4. С.712-720.
- Демин В.А., Файзрахманова И. С. Устойчивость вибрационно-конвективных движений в ячейке Хеле-Шоу//Вестн. Перм. ун-та. Физика. 2003. Вып.1. С.108-113.
- Демин В.А., Макаров Д.В. Устойчивость конвективных течений в ячейке Хеле-Шоу при воздействии вертикальных вибраций//Там же. 2005. Вып. 1. С.101-110.
- Бабушкин И.А., Демин В.А. Вибрационная конвекция в ячейке Хеле-Шоу. Теория и эксперимент//Прикладная механика, теоретическая физика. 2006. № 2. С.40-48.
- Бабушкин И.А., Глухов А.Ф., Демин В.А., Дягилев Р.А., Маловичко Д.А. Сейсмоприемник на основе ячейки Хеле-Шоу//Прикладная физика. 2008. № 3. С.134-140.
- Ferziger J.H., Peric M. Computational Methods for Fluid Dynamics. New York: Springer, 2002. 423 p.
- Бабушкин И.А., Демин В.А. Экспериментальное и теоретическое исследование переходных конвективных режимов в ячейке Хеле-Шоу//Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2006. № 3. С.3-9.
- Варгафтик Н.Б. Справочник по тепло-физическим свойствам газов и жидкостей. М.: Изд-во физ.-мат. лит. 1963. 708 с.
