Численные исследования нестационарного сопряженного конвективного теплообмена в вертикальных слоях жидкости и газа, разделенных тонкой металлической перегородкой
В.С. Бердников1,2, С.А. Кислицын1,2
1Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
berdnikov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет
100pch@mail.ru
Ключевые слова: сопряженный теплообмен, термогравитационная конвекция, вертикальные слои жидкости и газа, перегородка, поля температуры и скорости, численное моделирование, метод конечных элементов
Страницы: 107-119
Аннотация
Численно в сопряженной постановке задачи исследовано развитие конвективного течения после внезапного нагрева вертикальной стенки, ограничивающей сбоку слой этилового спирта, в системе, состоящей из вертикальных слоев спирта и воздуха, разделенных тонкой металлической перегородкой. Методом конечных элементов решены уравнения термогравитационной конвекции в приближении Буссинеска, записанные в переменных температуры, вихря и функции тока. Изучено развитие нестационарных гидродинамических и тепловых пограничных слоев на всех четырех вертикальных стенках. Рассчитаны поля температуры в жидкости, в газе и в вертикальной перегородке. Особенности развития пространственной формы течения и нестационарного сопряженного конвективного теплообмена между слоями жидкости и газа существенно влияют на нестационарные поля температуры и градиенты температуры в тонкой металлической перегородке. Максимальные градиенты температуры в перегородке возникают на начальной стадии развития течения.
|
