Пространственные режимы сопряженной естественной конвекции в вертикальном цилиндре в условиях теплообмена с внешней средой
Автор: Шеремет Михаил Александрович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 4 т.3, 2010 года.
Бесплатный доступ
Проведено математическое моделирование пространственных нестационарных режимов сопряженной естественной конвекции в замкнутом вертикальном цилиндре с локальным источником энергии в условиях конвективного теплообмена с внешней средой в безразмерных переменных «векторный потенциал - вектор завихренности скорости - температура». Получены поля температуры и скорости, а также зависимости для среднего числа Нуссельта на поверхности источника энергии от комплекса определяющих параметров, отражающих формирование различных режимов переноса массы, импульса и энергии.
Сопряженный теплоперенос, естественная конвекция, трехмерные режимы, вертикальный цилиндр, векторный потенциал
Короткий адрес: https://sciup.org/14320527
IDR: 14320527 | УДК: 536.24
3d conjugate natural convection in a vertical cylinder on the assumption of heat transfer to the environment
Mathematical simulation of three-dimensional unsteady conjugate natural convection in a closed vertical cylinder having a local heat source in conditions of convective heat transfer to the environment in terms of dimensionless variables such as vector potential, vorticity vector, temperature has been carried out. Temperature and velocity fields and the average Nusselt number at the heat source surface as functions of key parameters, reflecting formation of different modes of mass transfer, momentum transport and energy transfer, have been obtained.
Список литературы Пространственные режимы сопряженной естественной конвекции в вертикальном цилиндре в условиях теплообмена с внешней средой
- Bejan A. Convection heat transfer. -N.Y.: Wiley, 2004. -696 p.
- Jaluria Y. Design and optimization of thermal systems. -Boca Raton: CRC Press, 2008. -752 p.
- Kurian V., Varma M.N., Kannan A. Numerical studies on laminar natural convection inside inclined cylinders of unity aspect ratio//Int. J. Heat Mass Transfer. -2009. -V. 52, N. 3-4. -P. 822-838.
- Ананьев П.А., Волков П.К. Естественная конвекция в вертикальном канале и цилиндре при нагреве снизу//Математическое моделирование. -2004. -Т. 16, № 11. -С. 89-100.
- Rodriguez I., Castro J., Perez-Segarra C.D., Oliva A. Unsteady numerical simulation of the cooling process of vertical storage tanks under laminar natural convection//Int. J. Thermal Sciences. -2009. -V. 48, N. 4. -P. 708-721.
- Ostrach S. Natural convection in enclosures//Advances in Heat Transfer. -1972. -V. 8. -P. 161-227.
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. -М.: Наука, 1972. -392 с.
- Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А. Свободно-конвективный теплообмен: справочник. -Минск.: Наука и техника, 1982. -398 с.
- Джалурия Й. Естественная конвекция: Тепло-и массообмен. -М.: Мир, 1983. -400 c.
- Полежаев В.И., Бунэ А.В., Верезуб Н.А. и др. Математическое моделирование конвективного теплообмена на основе уравнений Навье-Стокса. -М.: Наука, 1987. -271 с.
- Тарунин Е.Л. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции. -Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1990. -225 с.
- Sathe S., Sammakia B. A Review of recent developments in some practical aspects of air-cooled electronic packages//ASME J. Heat Transfer. -1998. -V. 120, N. 4. -P. 830-839.
- Icoz T., Jaluria Y. Design of cooling systems for electronic equipment using both experimental and numerical inputs//ASME J. Elec. Packaging. -2004. -V. 126, N. 4. -P. 465-471.
- Icoz T., Verma N., Jaluria Y. Design of air and liquid cooling systems for electronic components using concurrent simulation and experiment//ASME J. Elec. Packaging. -2006. -V. 128, N. 4. -P. 466-478.
- Lin Y.S., Akins R.G. Thermal description of pseudosteady-state natural convection inside a vertical cylinder//Int. J. Heat Mass Transfer. -1986. -V. 29, N. 2. -P. 301-307
- Wenxian Lin, Armfield S.W. Direct simulation of natural convection cooling in a vertical circular cylinder//Int. J. Heat Mass Transfer. -1999. -V. 42, N. 22. -P. 4117-4130.
- He Y.L., Tao W.Q., Qu Z.G., Chen Z.Q. Steady natural convection in a vertical cylindrical envelope with adiabatic lateral wall//Int. J. Heat Mass Transfer. -2004. -V. 47, N. 14-16. -P. 3131-3144.
- Schneider S., Straub J. Laminar natural convection in a cylindrical enclosure with different end temperatures//Int. J. Heat Mass Transfer. -1992. -V. 35, N. 2. -P. 545-557.
- Liaqat A., Baytas A.C. Conjugate natural convection in a square enclosure containing volumetric sources//Int. J. Heat Mass Transfer. -2001. -V. 44, N. 17. -P. 3273-3280.
- Агаркова А.А., Шеремет М.А. Влияние теплопроводных стенок на режимы естественной конвекции в замкнутых областях//16 междун. конф. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл., 25-26 февраля 2010 г., Москва. -С. 62-63.
- Liaqat A., Baytas A.C. Numerical comparison of conjugate and non-conjugate natural convection for internally heated semi-circular pools//Int. J. Heat Fluid Flow -2001. -V. 22, N. 6. -P. 650-656.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. -М.: Дрофа, 2003. -840 с.
- Лыков А.В. Теория теплопроводности. -М.: Высшая школа, 1967. -600 с.
- Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Conjugate natural convection in an enclosure with local heat sources//Computational Thermal Sciences. -2009. -V. 1, N. 3. -P. 341-360.
- Aziz K., Hellums J.D. Numerical solution of three-dimensional equations of motion for laminar natural convection//The physics of fluids. -1967. -V. 10, N. 2. -P. 314-324.
- Moreau J. Mecanique des fluids. -Une specification du potentiel-vecteur en hydrodynamique//Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Academie des sciences. -1959. -V. 248. -P. 3406-3408.
- Hirasaki G.J., Hellums J.D. A general formulation of the boundary conditions on the vector potential in three dimensional hydrodynamics//Quart. App. Math. -1968. -V. 16, N. 3. -P. 331-342.
- Самарский А.А. Теория разностных схем. -М.: Наука, 1977. -656 с.
- Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло-и массообмена. -М.: Наука, 1984. -288 с.
