Численное моделирование естественной конвекции в лежащей капле жидкости
М. В. Барташевич, И. В. Марчук, О. А. Кабов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
bartashevichmv@gmail.com
Ключевые слова: лежащая капля, конвективный теплообмен, термоконвекция
Страницы: 171-182
Аннотация
Численно исследован теплообмен в лежащей капле жидкости. Разработан программный комплекс, позволяющий решать задачи конвекции в осесимметричной полусферической капле, а также в сферическом слое. Задача на установление равновесного состояния в капле решается в переменных: температура, функция тока, вихрь скорости. Проведены расчеты для капель воды, этилового спирта и модельных жидкостей. Варьировались: интенсивность теплоотдачи от поверхности капли, безразмерные критерии Рэлея и Марангони, а также характерный перепад температуры. Установлено, что зависимость интенсивности конвективного течения от интенсивности теплоотдачи на поверхности капли имеет максимум. Получена двухвихревая структура в неподвижном полусферическом профиле капли жидкости при сравнимых значениях поверхностных термокапиллярных и объемных термогравитационных сил. Показано, что доминирующим в структуре течения может быть как термокапиллярный, так и термогравитационный вихри.
|
