Влияние нестационарной тепловой гравитационно-капиллярной конвекции на распределение температуры в тонкой вертикальной стенке
В. С. Бердников1, В. А. Гапонов2, В. А. Гришков3, П. М. Лиханский4, В. А. Марков5
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, berdnikov@itp.nsc.ru
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
3 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
4 Сибирский научно-исследовательский институт авиации (СибНИА) им. С.А. Чаплыгина
5 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: тепловая гравитационно-капиллярная конвекция, силы плавучести, термокапиллярный эффект, гидродинамика, нестационарные поля температуры в тонкой сетке, тепловизор
Страницы: 197-208
Аннотация
Экспериментально исследованы зависимости распределений температуры в тонкой металлической стенке от времени в двух режимах конвективного теплообмена в модели бака. В первом случае вертикальная рабочая стенка разогревалась изнутри за счет конвективного потока тепла от монотонно разогреваемой противоположной стенки и охлаждалась за счет теплоотдачи в окружающую среду. Используя тепловизор и термопарные датчики, прослежена зависимость поля температуры на тонкой стенке от стадии развития конвективного течения. Во втором режиме стенка бака однородно разогревалась инфракрасным излучением с внешней стороны, а на внутренней стороне возникало нестационарное конвективное течение и разогрев жидкости в объеме. Изучена зависимость распределений температуры по высоте стенки от времени. Показано, что на структуру течения и на конвективный теплообмен в слое топлива со свободной границей кроме сил плавучести влияет термокапиллярный эффект. От локальных особенностей течения зависит распределение температуры в тонкой стенке.
|
