Режимы всплытия тепловых плюмов в вертикальном слое
Автор: Гаврилов Константин Алексеевич, Демин Виталий Анатольевич, Попов Евгений Андреевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.6, 2013 года.
Бесплатный доступ
Проведено теоретическое исследование динамики тепловых плюмов (конвективных факелов на начальной стадии) в тонком вертикальном слое при центральном подогреве снизу. Расчеты выполнены в 3D-постановке с помощью открытого программного пакета OpenFOAM, представляющего собой интегрируемую платформу для численного моделирования задач механики сплошных сред. В ходе численного моделирования классифицированы четыре основных режима всплытия плюмов: вязко-теплопроводный, вязко-нетеплопроводный, невязко-теплопроводный, невязко-нетеплопроводный. Для разных режимов подъемного движения получены анимационные изображения, иллюстрирующие поведение тепловых плюмов в зависимости от времени. Проанализировано влияние формы ножки и головки конвективного факела на скорость всплытия. Численно изучено взаимодействие двух синхронно движущихся плюмов, дано объяснение формирования их общего теплового фронта.
Конвективный факел на начальной стадии (тепловой плюм), тонкий вертикальный слой, численное моделирование, трехмерные течения, пакет openfoam, взаимодействие плюмов
Короткий адрес: https://sciup.org/14320676
IDR: 14320676
Список литературы Режимы всплытия тепловых плюмов в вертикальном слое
- Lappa M. Thermal convection: patterns, evolution and stability. -UK: Wiley, 2010. -670 p.
- Tritton D.J. Physical fluid dynamics. -USA: Oxford University Press, 1988. -520 p.
- Ван-Дайк М. Альбом течений жидкости и газа. -М.: Мир, 1986. -184 с.
- Kaminski E., Jaupart C. Laminar starting plumes in high-Prandtl-number fluids//J. Fluid Mech. -2003. -V. 478. -P. 287-298.
- Moses E., Zocchi G., Libchaber A. An experimental study of laminar plumes//J. Fluid Mech. -1993. -V. 251. -P. 581-601.
- Moses E., Zocchi G., Procaccia I., Libchaber A. The dynamics and interaction of laminar thermal plumes//Europhys. Lett. -1991. -V. 14, N. 1. -P. 55-60.
- Hier Majumder C.A., Yuen D.A., Vincent A.P. Four dynamical regimes for a starting plume model//Phys. Fluids. -2004. -V. 16, N. 5. -P. 1516-1531.
- 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.
- Бабушкин И.А., Глухов А.Ф., Демин В.А., Зильберман Е.А., Путин Г.Ф. Измерение инерционных микроускорений с помощью конвективных датчиков//Поверхность. -2009. -№ 2. -С. 72-77.
- Бабушкин И.А., Демин В.А., Пепеляев Д.В. Принципы регистрации инерционных сигналов с помощью конвективных датчиков//Известия ТПУ. -2010. -Т. 317, № 4. -С. 38-43.
- Ferziger J.H., Peric M. Computational methods for fluid dynamics. -New York: Springer, 2002. -423 p.
- Гаврилов К.А., Демин В.А., Попов Е.А. Моделирование трехмерных конвективных течений с помощью пакета OpenFOAM//Вестник ПГУ. Математика, механика, информатика. -2012. -№ 3. -С. 23-28.
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. -М.: Наука, 1972. -392 с.
- Бабушкин И.А., Кондрашов А.Н., Сбоев И.О. Развитие конвективного факела в вертикальном слое//Вестник ПГУ. Физика. -2012. -№ 4. -С. 101-105.
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Физматлит, 1963. -708 с.
- Кикоин И.К. Таблицы физических величин: Справочник. -М.: Атомиздат, 1976. -1008 с.
- Гаврилов К.А., Демин В.А., Попов Е.А. Динамика тепловых плюмов в ячейке Хеле-Шоу//Вестник ПГУ. Физика. -2012. -№ 4. -С. 29-33.
